EP0622789B1 - Sheet-like structures containing side chain polymers - Google Patents

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EP0622789B1
EP0622789B1 EP19940104184 EP94104184A EP0622789B1 EP 0622789 B1 EP0622789 B1 EP 0622789B1 EP 19940104184 EP19940104184 EP 19940104184 EP 94104184 A EP94104184 A EP 94104184A EP 0622789 B1 EP0622789 B1 EP 0622789B1
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side group
side
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polymer
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Uwe Dr. Claussen
Thomas Fischer
Sergei Prof. Dr. Ivanov
Sergei Dr. Kostromin
Lutz Dr. Läsker
Ralf Dr. Ruhmann
Valery Prof. Dr. Shibaev
Joachim Dr. Stumpe
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Description

Die Erfindung betrifft flächenhafte Gebilde bestehend aus Seitengruppenpolymeren, die wenigstens eine photoinduzierbar konfigurationsveränderliche (1) und eine permanent formanisotrope, von (1) verschiedene Seitengruppe (2) enthalten, die über flexible Abstandsgruppen mit der Polymerhauptkette verbunden sind. The invention relates to sheet-like structures consisting of side group polymers which contain at least one photoinducibly configuration-changing (1) and a side group permanent shape anisotropy, different from (1) (2), which are connected via flexible spacer groups to the polymer main chain. Vor der Bestrahlung sind die erfindungsgemäßen flächenhaften Gebilde im Glaszustand der Polymeren optisch isotrop, amorph, transparent und nicht-lichtstreuend. Prior to irradiation-dimensional structure of the invention in the glassy state of the polymers are optically isotropic, amorphous, transparent and non-light-scattering. Durch die Bestrahlung der flächenhaften Gebilde im Glaszustand der Polymere wird photochemisch eine Ausrichtung der Seitengruppen bewirkt, wodurch die flächenhaften Gebilde doppelbrechend und dichroitisch werden ohne ihre Transparenz zu verlieren. By irradiating the sheet-like structure in the glassy state of the polymers an alignment of the side groups is effected photochemically, making the flat materials are birefringent and dichroic without losing their transparency. Die lichtinduzierte optische Anisotropie kann thermisch oder durch erneute Bestrahlung reversibel modifiziert oder aufgehoben werden. The light induced optical anisotropy may be reversibly modified thermally or by re-irradiation or canceled.

Die Gebilde eignen sich, optische Informationen reversibel zu speichern und passive oder optisch schaltbare Komponenten herzustellen. The structures are suitable to store optical information reversible and produce passive or optically switchable components.

Aus der Literatur sind verschiedene Polymere mit photochromen Gruppen bekannt, deren optische Eigenschaften wie Absorption, Emission, Reflexion, Doppelbrechung oder Streuung mittels lichtinduzierter physikalischer und/oder chemischer Prozesse reversibel verändert werden. different polymers with photochromic groups are known from the literature, of which optical characteristics such as absorption, emission, reflection, birefringence and scattering are changed reversibly by means of light-induced physical and / or chemical processes. Eine interessante und neuartige Methode, die optischen Eigenschaften von Polymeren reversibel zu ändern, besteht in der lichtinduzierten Variation des Ordnungsgrades, der Orientierungsrichtung und der Orientierungsverteilung oder der Morphologie der Polymerfilme durch verschiedene Prozesse. An interesting and novel approach to alter the optical properties of polymers reversible, is the light-induced variation of the order parameter, the direction of orientation and the orientation distribution or morphology of the polymer films by different processes. Die lichtinduzierte Änderung der Ordnung in den Polymerfilmen dient zu Speicherung der Information. The light-induced change of order in the polymer films used to store the information.

So beschreiben Eich und Wendorff (Makromol. Chem., Rapid Commun. (1987) 8, 467) azobenzolhaltige flüssigkristalline Polymere. Thus, calibration and Wendorff describe (Makromol. Chem., Rapid Commun. (1987) 8, 467) azobenzene liquid crystalline polymers. Diese bilden flüssigkristalline Domänen, in denen durch die Einwirkung des Lichtes nur die Gruppen umorientiert werden, die zuvor eine Isomerisierungsreaktion durchlaufen haben (Anderle, Birenheide, Wendorff, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 44, 11-22 (1991)). These form liquid crystalline domains in which only the groups are reoriented by the action of light, which have previously passed through an isomerization reaction (Anderle, Birenheide, Wendorff, Makromol. Chem., Macromol. Symp. 44, 11-22 (1991)). Der Speichereffekt beruht auf der Störung des geordneten Zustands der Monodomäne durch die Umorientierung der photochromen Seitengruppen in einer ansonsten starren Matrix. The memory effect is based on the perturbation of the ordered state of the mono-domain by the reorientation of the photochromic pendant groups in an otherwise rigid matrix.

Stumpe et al. Stumpe et al. (Macromol. Chem., Rapid Commun., (1991), 12, S. 81-87) beschreiben die Bestrahlung von homöotropen Flüssigkristallen oder homogenen Monodomänen von Flüssigkristallen. (Macromol. Chem., Rapid Commun., (1991), 12, pp 81-87) describe the irradiation of homeotropic liquid crystals or homogeneous monodomain of liquid crystals. Dies zeigt, daß immer, Materialien mit flüssigkristalliner Ordnung und keine amorphen Materialien verwendet werden. This shows that always, materials having a liquid crystalline order and no amorphous materials. Hier kann zwar eine Anisotropie eingeschrieben werden, aber die Effekte sind nicht Langzeitstabil. Although this anisotropy can be written, but the effects are not long-term stability. Außerdem ist die Herstellung der einheitlich orientierten flüssigkristallinen Monodomänen in den Polymeren sehr aufwendig. Moreover, the production of the uniformly oriented liquid crystal monodomain in the polymers is very expensive.

In jüngster Zeit sind darüber hinaus flüssigkristalline Polymere bekannt geworden, bei denen die photochemische Umorientierung der photochromen Gruppen eine kooperative Umorientierung auch nichtphotochromer Gruppen bewirkt, so daß die optische Achse der Monodomänen gedreht wird. Recently, liquid-crystalline polymers are known in addition, in which the photochemical reorientation of the photochromic groups causes a cooperative reorientation not photochromic groups so that the optical axis of monodomain is rotated. (Ivanov, Yakovlev, Kostromin, Shibaev, Läsker, Stumpe, Kreysig, Makromol. Chem., Rapid Commun. 12, 709-715 (1991)). (Ivanov, Yakovlev, Kostromin, Shibaev, Läsker, Stumpe, Kreysig, Makromol. Chem., Rapid Commun. 12, 709-715 (1991)).

Der gravierende Anwendungsnachteil der flüssigkristallinen Systeme besteht darin, daß ihre Verwendung generell eine perfekte, makroskopisch einheitliche Orientierung durch externe Felder und/oder Oberflächeneffekte zu einer Monodomäne voraussetzt. The serious drawback of the application of liquid crystalline systems is that their use generally requires a perfect, macroscopically uniform orientation by external fields and / or surface effects to a monodomain.

Die Orientierung flüssigkristalliner Polymere durch elektrische und magnetische Felder sowie durch mechanische Kräfte und Oberflächeneffekte sind einerseits zwar eingeführte Methoden, andererseits jedoch technologisch außerordentlich aufwendig, so daß eine breite Anwendung derartiger Flächengebilde flüssigkristalliner Polymere bisher nicht möglich ist. The orientation of liquid-crystalline polymers by electric or magnetic fields or by mechanical forces and surface effects are firstly introduced Although methods, on the other hand, however, technologically extremely complicated, so that a wide use of such sheet materials of liquid crystalline polymers is not yet possible.

Ferner wurde gefunden, daß sich prinzipiell in einem amorphen System eine Doppelbrechung induzieren läßt (Anderle, Birenheide, Eich, Wendorff, Makromol. Chem., Rapid, Comm. (1989) 10, 477ff und EP 335 302). Further, it was found that, in principle, to induce a birefringence in an amorphous system can (Anderle, Birenheide, calibration, Wendorff, Makromol. Chem., Rapid Comm. (1989) 10, 477ff and EP 335 302). Allerdings ist der Effekt um Größenordnungen kleiner als der aus einer flüssig-kristallinen Monodomäne erhaltene und aus diesem Grund technisch nicht nutzbar. However, the effect is orders of magnitude smaller than the and out obtained from a liquid-crystal monodomain this reason, technically not usable.

Weiterhin ist bekannt (Natansohn, Rochon, Gosselin, Xie, Macromolecules 25, 2268-2273 (1992)), daß bestimmte Homopolymere bei der Bestrahlung mit Licht anisotrope Eigenschaften ausbilden können. It is also known (Natansohn, Rochon, Gosselin, Xie, Macromolecules 25, 2268-2273 (1992)) that certain homopolymers can form anisotropic properties when irradiated with light.

Ein derartiges System ist strukturell invariant, nicht langzeitstabil und in seinen Eigenschaften in weiten Grenzen festgelegt. Such a system is structurally invariant, not long-term stable and defined in its properties over a wide range. Ein besonderer Vorteil der copolymeren Systeme gegenüber den einheitlichen Polymeren ist gerade ihre strukturelle Flexibilität, die die Anpassung der Eigenschaften an den jeweiligen Anwendungszweck unter Beibehaltung der informationsspeichernden Eigenschaften erlaubt. A particular advantage of the copolymer systems to the uniform polymers is just its structural flexibility, which allows adaptation of the characteristics of the particular application while retaining the information storing properties.

Für die technische Verwertbarkeit photoadressierbarer Schichten wäre es von ganz erheblichem Vorteil, ein System zu haben, das sich einerseits wie ein optisch isotroper, amorpher, homogener Film handhaben läßt und andererseits über die überragenden dichroitischen und doppelbrechenden Eigenschaften eines flüssigkristallinen Polymerfilms verfügt, verbunden mit einer gewissen Bandbreite der Strukturvariation der Copolymere, um die übrigen Eigenschaften des Materials den jeweiligen technischen Erfordernissen anpassen zu können. For the technical usability photoaddressable layers, it would be very considerable advantage to have a system that can be on the one hand like an optically isotropic, amorphous, homogeneous film and on the other hand, has the superior dichroic and birefringent properties of a liquid crystalline polymer film combined with a certain range of structural variation of the copolymers to adjust the other properties of the material to the respective technical requirements.

Aufgabe der Erfindung war die Bereitstellung eines Systems, das einerseits ein optisch isotropes flächenhaftes Gebilde liefert, der andererseits durch Einwirkung von Licht in einem Maße dichroitisch und doppelbrechend wird, wie dies von sehr guten flüssig-kristallinen Systemen bekannt ist. The object of the invention to provide a system which provides on the one hand an optically isotropic area exemplary structure, on the other hand is dichroic and birefringent by exposure to light to an extent, as is known by the best liquid crystalline systems.

Diese Aufgabe wird durch ein flächenhaftes Gebilde aus Seitengruppenco- und -terpolymere gelöst, die photochrome Seitengruppen und permanent formanisotrope Seitengruppen mit hoher Anisotropie der molekularen Polarisierbarkeit aufweisen, die im Gegensatz zu bisher bekannten photochromen flüssigkristallinen Polymeren und beschriebenen Lösungsvarianten technologisch variabel und leicht in optisch isotrope, transparente, nicht-lichtstreuende, amorphe flächenhafte Gebilde überführt werden können. This object is achieved by a planar structure of Seitengruppenco- and terpolymers having photochromic groups and permanently conformationally anisotropic side groups with high anisotropy of molecular polarisability which isotropic in contrast to previously known photochromic liquid crystalline polymers and solution variants described technologically variable and easily in optical, transparent, non-light-scattering, amorphous-dimensional structures can be transferred.

Da die Seitengruppenpolymere über eine Reihe von Strukturmerkmalen verfügen, Polymerhauptkette, unterschiedliche Seitengruppen, Abstandsgruppen zwischen der Hauptkette und den Seitengruppen, Endgruppen der Seitengruppen, und die Strukturelemente sich gegenseitig beeinflussen, kann keine feste Regel angegeben werden, bei welchen Strukturmerkmalen mit absoluter Sicherheit amorphe Flächengebilde entstehen. Because the side group polymers have a number of structural features, polymer backbone, different side groups, spacer groups between the backbone and side groups, end groups of the side groups, and the structural elements influence each other, no fixed rule can specify which structural features occur with absolute certainty amorphous sheet , Für den Fachmann stehen aber eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, entweder durch geeignete Kombination von Strukturelementen die kinetische Unterdrückung der spontanen Ausbildung flüssigkristalliner Ordnungszustände zu ermöglichen, oder aber amorphe Polymere mit den Strukturelementen 1 und 2 herzustellen, die aus thermodynamischen Gründen keine flüssigkristallinen Ordnungszustände ausbilden, weil sie bestimmte Strukturelemente enthalten, die die Ordnungstendenz stören und für die weiter unten noch Beispiele angegeben werden. Skilled in the art but a number of options are available to allow either by a suitable combination of structural elements, the kinetic suppression of spontaneous formation of liquid crystalline order states, or to produce amorphous polymers with the structural elements 1 and 2 which do not form liquid crystalline order states, for thermodynamic reasons, because they contain certain structural elements that disturb the order trend and more examples are provided for below.

Das Auffinden und gezielte Herstellen solcher amorphen Systeme ist nach einigen orientierenden Versuchen unter Berücksichtigung der im folgenden angegebenen Lehre mit ausreichender Sicherheit auf Erfolg leicht möglich. Finding and targeted manufacturing such amorphous systems is easily possible after some preliminary experiments taking into account the doctrine set forth below with sufficient certainty of success.

Gegenstand der Erfindung sind daher flächenhafte Gebilde aus einem Polymer mit einer Hauptkette und von der Hauptkette abzweigenden Seitengruppen (Seitengruppenpolymer) das folgende Strukturmerkmale (1) bis (3) aufweist: The invention therefore relates dimensional structure of a polymer having a main chain and branched from the main chain side groups (side group polymer) the following structural features (1) to (3):

  • (1) das Seitengruppenpolymer enthält wenigstens eine photoinduzierbar konfigurationsveränderliche Seitengruppe; (1) the side group polymer contains at least one photoinducibly configuration-changing side group;
  • (2) das Seitengruppenpolymer enthält wenigstens eine von (1) verschiedene permanent formanisotrope Seitengruppe mit hoher Anisotropie der molekularen Polarisierbarkeit; (2) the side group polymer contains at least different from (1) permanently conformationally anisotropic side group with high anisotropy of molecular polarizability;
  • (3) das Seitengruppenpolymer enthält zwischen Hauptkette und den Seitengruppen (1) und (2) flexible Abstandsgruppen; (3) the side group polymer contains between main chain and the side groups (1) and (2) flexible spacer groups;
dadurch gekennzeichnet, daß das flächenhafte Gebilde im Glaszustand der Seitengruppenpolymeren vor Bestrahlung optisch isotrop, transparent, nicht streuend und amorph und nach Bestrahlung transparent und durch eine im Glaszustand reversible lichtinduzierte Ausrichtung der Seitengruppen (1) und (2) langzeitstabil doppelbrechend und dichroitisch ist. characterized in that the sheet-like structure in the glassy state of the side group polymers before irradiation optically isotropic, transparent, non-scattering and amorphous and after irradiation transparent, and through a reversible in the glassy state photoinduced alignment of the side groups (1) and (2) long-term stable birefringent and dichroic.

Photoinduzierbar konfigurationsveränderliche Gruppen sind zB Gruppen, die Doppelbindungen enthalten, deren cis- und trans-Konfiguration durch die Einwirkung von Licht ineinander überführbar sind. Photoinducibly configuration-changing groups include groups containing double bonds, the cis and trans configuration are converted into each other by the action of light. Diese Gruppen können zusätzlich eine hohe molekulare Formanisotropie aufweisen, die jedoch nicht permanent ist. These groups may additionally have a high molecular shape anisotropy, however, is not permanent.

Permanent formanisotrope Gruppen sind zB Gruppen, die eine starre, stäbchenförmige Molekülgestalt (engl.: rod-like) haben, zB Bisphenylgruppen, Benzoesäureanilidgruppen oder Benzoesäurephenylestergruppen. Permanent shape anisotropy groups include groups that a rigid, rod-shaped molecular shape (ger .: rod-like) have, for example Bisphenylgruppen, Benzoesäureanilidgruppen or Benzoesäurephenylestergruppen.

Thermodynamisch wird die Ausbildung flüssig-kristalliner Ordnungszustände dadurch unmöglich, daß das flächenhafte Gebilde aus Polymeren ein oder mehrere Strukturmerkmale (4) aus den Gruppen (a) bis (g) aufweist: Thermodynamically the formation of liquid-crystalline order states becomes impossible that the sheet-like structure of polymers one or more structural features (4) from the groups (a) to (g):

  • (a) es werden wenigstens zwei Arten von Abstandsgruppen (3) unterschiedlicher Länge eingebaut; (A) at least two kinds of spacer groups (3) of differing length are incorporated;
  • (b) wenigstens ein Teil der Abstandsgruppen (3) weist Heteroatome auf; (B) at least some of the spacer groups (3) comprises heteroatoms;
  • (c) wenigstens ein Teil der Abstandsgruppen (3) weist Verzweigungen auf; (C) at least some of the spacer groups (3) comprises branches;
  • (d) wenigstens ein Teil der Seitengruppen (1) oder (2) weist Verzweigungen auf; (D) at least some of the side groups (1) or (2) has branches;
  • (e) wenigstens ein Teil der Seitengruppen (1) oder (2) endet in verzweigten Endgruppen; (E) at least some of the side groups (1) or (2) ends in branched end groups;
  • (f) wenigstens ein Teil der Monomerbausteine des Seitengruppenpolymers bildet keine flüssig-kristallinen Phasen aus; (F) at least some of the monomer units of the side group polymer does not form liquid crystalline phases;
  • (g) das Seitengruppenpolymer enthält eine weitere Seitengruppe (5), die keine permanente Formanisotropie aufweist. (G) the side group polymer contains further side groups (5) which has no permanent shape anisotropy.

Die Polymere sind insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie die Strukturelemente 1 und 2 mit hoher molekularer Formanisotropie und hoher Anisotropie der molekularen Polarisierbarkeit enthalten, daß jedoch die aus der Formanisotropie und anderen zwischenmolekularen Wechselwirkungen der Seitengruppen resultierende Tendenz der Ausbildung flüssigkristalliner Ordnungszustände durch die Strukturmerkmale ag wirksam unterdrückt. The polymers are particularly characterized in that they contain 1 and 2, the structural elements having a high molecular shape anisotropy and high anisotropy of molecular polarizability, but that resulting from the shape anisotropy and other intermolecular interactions of the side groups tendency of the formation of liquid crystalline order states by the structural features ag effectively suppressed ,

Die beanspruchten flächenhaften Gebilde verbinden damit die guten optischen Eigenschaften amorpher Filme und deren im Vergleich zu flüssigkristallinen Monodomänenfilmen signifikant vereinfachte technologische Herstellung mit hohen Werten der lichtinduzierten optischen Anisotropie, wie sie bisher nur in Monodomänen flüssigkristalliner Polymere bekannt waren. thus the claimed flat materials combine the good optical properties of amorphous films and their significantly simplified compared to liquid crystalline monodomain films technological production with high levels of light-induced optical anisotropy, as they were known only in monodomain liquid crystal polymers so far.

Kinetisch kann die Ausbildung flüssigkristalliner Ordnungszustände in den beanspruchten flächenhaften Gebilden flüssigkristalliner Polymere dadurch unterdrückt werden, Kinetic the formation of liquid crystalline order states in the claimed dimensional structures of liquid-crystalline polymers can be suppressed by

  • daß durch die Strukturelemente ag die Ordnungstendenz der Polymere weitestgehend abgebaut wird und die Polymere nur noch geringe Phasenübergangsenthalpien aufweisen (ΔH<0,8 J/g), oder that through the structural elements of the order ag tendency of the polymers is largely degraded, and the polymers have only small Phasenübergangsenthalpien (AH <0.8 J / g), or
  • daß durch sehr starke zwischenmolekulare Wechselwirkungen der Seitengruppen 1 und 2, in den Beispielen bei den Polymere mit Wasserstoffbrückenbildung und CT-Wechselwirkungen realisiert, die Ausbildung einer lichtstreuenden Polydomänenstruktur unterdrückt wird, oder that by very strong intermolecular interactions of the side groups 1 and 2, implemented in the examples in the polymers with hydrogen bonding and charge-transfer interactions, the formation of a light-scattering polydomain is suppressed, or
  • daß durch eine hohe Viskosität der isotropen Polymerfilme oberhalb des Klärpunktes, in den Beispielen durch Polymere mit kurzen Spacern oder steifen Polymerhauptketten realisiert, ebenfalls die Ausbildung der lichtstreuenden flüssigkristallinen Polydomänenstruktur unterdrückt wird, that by a high viscosity of the isotropic polymer films above the clearing point, in the examples realized by polymers with short spacers or rigid polymer backbones, also the formation of the light-diffusing liquid crystalline poly-domain structure is suppressed,
  • die Polymere durch rasches Abkühlen aus der isotropen Schmelze in den Glaszustand zu optisch isotropen, homogenen, nicht lichtstreuenden Filmen eingefroren werden. optically isotropic polymers by rapid cooling from the isotropic melt in the glass state to, homogeneous, non light-diffusing films are frozen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Hauptkette des Seitengruppenpolymers von Monomeren, die die Seitengruppe (1) über Abstandsgruppe (3) tragen, von Monomeren, die die Seitengruppe (2) über Abstandsgruppen (3) tragen und gegebenenfalls weiteren Monomeren gebildet, wobei insbesondere der Anteil der Monomere, die die Seitengruppe (1) aufweisen, 10 bis 80 Mol-%, der Anteil der Monomere, die die Seitengruppe (2) aufweisen, 20 bis 90 Mol-% und der Anteil der weiteren Monomere 0 bis 50 Mol-% betragen. In a further preferred embodiment of the invention, the backbone of the side group polymer of monomers bearing the side groups (1) via spacer group (3), of monomers bearing the side groups (2) via spacer groups (3) and optionally formed other monomers, wherein in particular, the proportion of monomers which have the side group (1), 10 to 80 mol%, the proportion of monomers which have the side group (2), 20 to 90 mol% and the proportion of further monomers 0 to 50 mol - amount to%.

Das flächenhafte Gebilde der Erfindung besteht bevorzugt aus einem Seitengruppenpolymer, bei dem die Hauptkette ein Poly-(meth)acrylat, ein Polysiloxan, ein Poly-α-Oxiran, ein Polyether, ein Polyamid, ein Polyurethan, ein Polyester oder ein Polycarbonat ist, die Seitengruppe (1) einschließlich der flexiblen Abstandsgruppe (3) der Formel (I) und die Seitengruppe (2) einschließlich der flexiblen Abstandsgruppe (3) der Formel (II) entsprechen: The planar sheet of the invention preferably consists of a side group polymer in which the main chain of acrylate, poly (meth) acrylate, a polysiloxane, a poly-α-oxirane, a polyether, a polyamide, a polyurethane, a polyester or a polycarbonate, the side group (1), including the flexible spacer group (3) of the formula (I) and the side group (2), including the flexible spacer group (3) of the formula (II) below: -S 1 -Q 1 -PX 1 -S 1 -Q 1 -PX 1 -S 2 -Q 2 -MX 2 -S 2 -Q 2 -MX 2 worin wherein

S 1 , S 2 S 1, S 2
eine abstandshaltende Gruppe, a spacing group,
Q 1 , Q 2 Q 1, Q 2
-O-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NR 1 -, -NR 1 -CO- oder -NR 1 -, -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NR 1 -, -NR 1 -CO- or -NR 1 -,
P P
eine photoinduzierbar konfigurationsveränderliche Gruppe, a photoinducibly configuration-changing group,
M M
eine von P verschiedene, permanent formanisotrope Gruppe, different from P, permanently conformationally anisotropic group,
X 1 , X 2 X 1, X 2
ein endständiger Substituent und a terminal substituent and
R 1 R 1
Wasserstoff oder C 1 -C 4 -Alkyl bedeuten. Denote hydrogen or C 1 -C 4 alkyl.

Bevorzugt ist ein flächenhaftes Gebilde, bei dem is preferably a planar structure, in which

S 1 , S 2 S 1, S 2
eine gegebenenfalls durch -O-, -NH- oder -Si(R 5 ) 2 - unterbrochene Gruppe -(CH 2 ) n -, an optionally replaced by -O-, -NH-, or -Si (R 5) 2 - interrupted group - (CH 2) n -,
n n
2 bis 14, 2 to 14,
P P
-Ar(N=N-Ar) m -, -ArN=CR 2 -Ar-, -Ar-CR 2 =N-Ar-, -Ar-CR 2 =CR 3 -COOR 4 -, -AR-(CH=CH-Ar) m , -ArCR 2 =CR 3 -Ar, -Ar-CR 2 =CR 3 -COR 4 oder -Ar-CR 2 =CR 3 -Cyclohexyl, -Ar (N = N-Ar) m -, -ArN = CR 2 -Ar-, -Ar-CR 2 = N-Ar-, -Ar-CR 2 = CR 3 -COOR 4 -, Ar- (CH = CH-Ar) m, -ArCR 2 = CR 3 -Ar, -Ar-CR 2 = CR 3 -COR 4 or -Ar-CR 2 = CR 3 -cyclohexyl,
R 2 , R 3 , R 4 R 2, R 3, R 4
H, C 1 -C 4 -Alkyl, CN, OR 2 , COOR 4 , Halogen, NO 2 oder N(R 5 ), H, C 1 -C 4 alkyl, CN, OR 2, COOR 4, halogen, NO 2 or N (R 5),
R 5 R 5
H oder C 1 -C 4 -Alkyl, Is H or C 1 -C 4 alkyl,
Ar Ar
ein gegebenenfalls substituiertes aromatisches Ringsystem mit 5 oder 6 Ringgliedern, an optionally substituted aromatic ring system having 5 or 6 ring members,
m m
1 oder 2, 1 or 2,
M M
ein Derivat des Cholesterols oder des Cholestans oder eine der Gruppen -Ar-Ar-, -Ar-Y-Ar-, Ar-Y-Alk-, -Alk-Y-Ar-, -Alk-Ar- oder -Ar-Alk-, a derivative of cholesterol or cholestane or one of the groups -Ar-Ar-, -Ar-Y-Ar-, Ar-Y-Alk-, -Alk-Y-Ar-, -Alk-Ar- or -Ar-Alk -
Y Y
-CO-O-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH-, -CH=N-, -N-NO-, -C(R 5 ) 2 -, -C(R 5 ) 2 -C(R 5 ) 2 -, -O- oder -NR 1 -, -CO-O-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -N = CH-, -CH = N-, -N-NO-, -C (R 5) 2 -, -C (R 5 ) 2 -C (R 5) 2 -, -O- or -NR 1 -,
Alk auk
eine geradkettige, verzweigte oder cyclische, gegebenenfalls substituierte, gegebenenfalls olefinisch ungesättigte aliphatische Gruppe mit 1 bis 14 C-Atomen, a straight, branched or cyclic, optionally substituted, optionally olefinically unsaturated aliphatic group having 1 to 14 carbon atoms,
X 1 , X 2 X 1, X 2
Wasserstoff, CN, Alk, Y-Alk, Aryl, Y-Ar, -N(Alk) 2 , Halogen oder NO 2 bedeuten, Is hydrogen, CN, Alk, Y-Alk, aryl, Y-Ar, -N (Alk) 2, halogen or NO 2,
insbesondere ein solches, bei dem die Hauptkette ein Poly(meth)acrylat ist, especially one in which the principal chain is a poly (meth) acrylate,
P P
-Ar-(N=N-Ar) m -, Ar-CR 2 =CR 3 -Ar- oder -Ar-CR 2 =CR 3 -COOR 4 , -Ar- (N = N-Ar) m -, Ar-CR 2 = CR 3 -Ar- or -Ar-CR 2 = CR 3 -COOR 4,
M M
einen Rest des Biphenyls, eines Benzoesäureanilids oder eines Benzoesäurephenylesters, a residue of biphenyl, a Benzoesäureanilids or Benzoesäurephenylesters,
X 1 , X 2 X 1, X 2
H, CN, C 1 -C 8 -Alkyl, C 1 -C 8 -Alkoxy, C 5 -C 7 -Cycloalkoxy, Phenyl, Phenoxy, C 1 -C 4 -Di-alkylamino oder Nitro bedeuten. H, CN, C 1 -C 8 alkyl, C 1 -C 8 alkoxy, C 5 -C 7 cycloalkoxy, phenyl, phenoxy, C 1 -C 4 denote di-alkylamino or nitro.

Das Seitengruppenpolymer hat bevorzugt eine Glastemperatur Tg von ≥ 40°C. The side group polymer preferably has a glass transition temperature Tg of ≥ 40 ° C.

Die einzelnen Strukturelemente der Polymere sind an sich bekannt. The individual structural elements of the polymers are known per se. Um die gewünschten Eigenschaftskombinationen zu erhalten, muß die konkrete molekulare Struktur der einzelnen Polymerbausteine in Relation zu den anderen im Polymer enthaltenen Strukturelementen stehen. In order to obtain desired combinations of properties, the actual molecular structure of the individual polymer blocks in relation to the other structural elements contained in the polymer must be. Die konkrete Struktur einzelner Polymerbausteine ist daher in weiten Grenzen variabel. The concrete structure of individual polymer blocks is therefore variable within wide limits. Die Eigenschaften dieser Polymerfilme, deren Eigenschaften maßgeblich durch schwache zwischenmolekulare Wechselwirkungen bestimmt werden, lassen sich nicht durch die Summierung der Eigenschaften der einzelnen molekularen Bausteine vorhersagen. The properties of these polymer films whose properties are largely determined by weak intermolecular interactions, can not be predicted by the summation of the properties of the individual molecular building blocks.

Entscheidend für die erfinderische Lösung ist die planvolle und zweckbestimmte Kombination der einzelnen Strukturelemente in den Polymeren, um die beanspruchten optisch isotropen flächenhaften Gebilde zu erhalten. Decisive for the inventive solution is the well-planned and dedicated combination of individual structural elements in the polymer to obtain the claimed optically isotropic sheet-like structure. In den beanspruchten flächenhaften Gebilden sind die Strukturelemente mit hoher Formanisotropie und hoher Anisotropie der molekularen Polarisierbarkeit die Voraussetzung für hohe Werte der optischen Anisotropie. In the claimed dimensional structures the structural elements with a high anisotropy and high anisotropy of molecular polarizability are the prerequisite for high values ​​of the optical anisotropy. Durch die Struktur der Polymere werden die zwischenmolekularen Wechselwirkungen der Strukturelemente (1) und (2) so eingestellt, daß die Ausbildung flüssigkristalliner Ordnungszustände unterdrückt wird und optisch isotrope, transparente nichtstreuende Filme hergestellt werden können. The structure of the polymers, the intermolecular interactions of the structural elements (1) and (2) are adjusted so that the formation of liquid crystalline order states is suppressed, and optically isotropic, transparent, non-scattering films can be produced. Andererseits sind die zwischenmolekularen Wechselwirkungen dennoch stark genug, daß bei Bestrahlung mit polarisiertem Licht, völlig überraschend und nicht vorhersehbar, ein photochemisch induzierter, kooperativer, gerichteter Umorientierungsprozeß der photochromen und der nichtphotochromen Seitengruppen bewirkt wird. On the other hand, the intermolecular interactions are nevertheless strong enough to be effected by irradiation with polarized light, completely surprising and not foreseeable a photochemically induced, cooperative, directed reorientation of the photochromic and non-photochromic groups. Ebenso wird dadurch die Glastemperatur der Polymeren bestimmt, die ein Einfrieren der Ordnungszustände unterhalb T g gestattet. Characterized the glass transition temperature of the polymers is also determined, which allows freezing of the order states below T g.

Die erfindungsgemäß beanspruchten optisch isotropen flächenhaften Gebilde werden somit aus Seitengruppenpolymeren gebildet, deren morphologische, dynamische, photochemische und optische Eigenschaften durch die Kombination der Strukturelemente und die Einstellung der zwischen diesen bestehenden zwischenmolekularen Wechselwirkungen eine effiziente und langzeitstabile Induktion und Modifizierung optischer Anisotropie in amorphen flächenhaften Gebilden gestatten und an sich gegenläufige Eigenschaften kombinieren. The invention claimed optically isotropic sheet-like structure thus formed from side group polymers allow their morphological, dynamic, photochemical and optical properties by the combination of the structural elements and the adjustment of the existing between these intermolecular interactions an efficient and long term stable induction and modification of optical anisotropy in amorphous planar structures and combine in itself contrary properties.

Bevorzugt treten zwischen den Seitengruppen (1) und (2) schwache Wechselwirkungskräfte auf, die ausreichen, daß die photoinduzierte Konfigurationsänderung der Seitengruppe (1) eine gleichgerichtete Umorientierung der Seitengruppe (2) bewirkt. Preferably, contact between the side groups (1) and (2) to weak interaction forces sufficient that the photoinduced configuration change of side group (1) causes a rectified reorientation of side group (2).

Überraschenderweise wurde gefunden, daß in den beanspruchten optisch isotropen amorphen flächenhaften Gebilden dieser photochromen Polymere extrem hohe Werte der optischen Anisotropie induziert werden konnten (Δn = 0,01 bis 0,2). Surprisingly, it has been found in the claimed optically isotropic amorphous sheet-like structures of these photochromic polymers that extremely high values ​​of the optical anisotropy could be induced (An = 0.01 to 0.2). Die Werte sind denen vergleichbar, die in Monodomänen flüssigkristalliner Polymere erhalten wurden oder sogar größer als diese. The values ​​are comparable to those obtained in monodomain liquid-crystalline polymers or even greater than this. Sie sind signifikant größer im Vergleich zu amorphen Polymeren ohne diese Strukturelemente. They are significantly greater in comparison to amorphous polymers without these structural elements.

Durch den Einfluß von aktinischem Licht werden in den flächenhaften Gebilden Ordnungszustände generiert und modifiziert und damit die optischen Eigenschaften der flächenhaften Gebilde moduliert. By the influence of actinic light ordered states are generated and modified, and thus modulates the optical properties of the sheet-like structure in the planar structures.

Als Licht wird vorzugsweise linear oder circular polarisiertes Licht verwendet, dessen Wellenlänge im Bereich der Absorptionsbande der photoinduzierbar konfigurationsveränderlichen Seitengruppen (1) liegt. As a light linearly or circularly polarized light is preferably used whose wavelength is in the range of the absorption band of the photoinducibly configuration varying side groups (1).

Die Herstellung der Seitengruppenpolymere und ihre Polymerisation werden nach literaturbekannten Verfahren durchgeführt (DD 276 297, DE 3 808 430, Makromolekulare Chemie 187, 1327-1334 (1984), SU 887 574, Europ. Polym. 18, 561 (1982) und Liq. Cryst. 2, 195 (1987)). The preparation of the side group polymers and their polymerization are known from the literature procedures (DD 276297, DE 3808430, Macromolecular Chemistry 187, 1327-1334 (1984), SU 887 574, Europ. Polym. 18, 561 (1982), and Liq. Cryst. 2, 195 (1987)).

Die Herstellung perfekter makroskopisch einheitlicher Filme gelingt, ohne daß aufwendige Orientierungsverfahren unter Nutzung externer Felder und/oder von Oberflächeneffekten notwendig sind. The production perfect macroscopically uniform films are produced without the need for expensive orientation processes are necessary utilizing external fields and / or surface effects. Sie lassen sich durch Spincoating, Tauchen, Gießen oder andere technologisch leicht beherrschbare Beschichtungsverfahren auf Unterlagen aufbringen, durch Pressen oder Einfließen zwischen zwei transparente Platten bringen oder einfach als freistehenden Film durch Gießen oder Extrudieren präparieren. They can be applied to substrates by spin coating, dipping, casting or other technologically easy coating process, bring by pressing or flowing between two transparent sheets or simply prepare as a free-standing film by casting or extrusion. Solche Filme lassen sich durch schlagartiges Abkühlen, dh durch eine Abkühlungsrate von > 100 K/min, oder durch rasches Abziehen des Lösungsmittels auch aus flüssig-kristallinen Polymeren herstellen, die Strukturelemente im erfindungsgemäßen Sinne enthalten. Such films can be produced by sudden cooling, ie by a cooling rate of> 100 K / min, or by rapid evaporation of the solvent and from liquid-crystalline polymers containing structural elements in the inventive sense.

Die Schichtdicke liegt vorzugsweise zwischen 0,1 µm und 1 mm, besonders zwischen 0,5 und 100 µm. The layer thickness is preferably between 0.1 micron and 1 mm, especially between 0.5 and 100 microns.

Die lichtinduzierte Orientierung der Seitengruppen bzw. das Einschreiben von Information erfolgt durch Bestrahlung mit für die photoinduzierbar konfigurationsveränderliche Gruppe geeignetem aktinischem Licht. The light-induced orientation of the side groups or the writing of information is performed by irradiation with suitable for the photoinducibly configuration-changing group actinic light. Dies führt zu einer winkelabhängigen Photoselektion, die eine Umorientierung der photochromen Gruppen und - durch einen kooperativen Effekt - eine kontinuierliche, gleichgerichtete Umorientierung der permanent formanisotropen Seitengruppen bis maximal senkrecht zum elektrischen Vektor des Anregungslichtes bewirkt. This results in an angle-dependent photoselection that a reorientation of the photochromic groups and - causing a continuous rectified reorientation of the permanent shape-anisotropic side groups of up perpendicular to the electric vector of the excitation light - by a cooperative effect.

Bei Einstrahlung von polarisiertem Licht in der Flächennormalen eines Films erhält man eine Vorzugsorientierung in der Filmebene, die im Falle von linear polarisiertem Licht im gesamten Film einheitlich ist, während bei Verwendung von circular polarisiertem Licht die Vorzugsrichtung entsprechend dem elektrischen Vektor des Anregungslichtes entlang der Flächennormalen periodisch moduliert wird. Upon irradiation with polarized light in the surface normal of a film to obtain a preferred orientation in the film plane, which is uniform in the case of linearly polarized light in the entire film while periodically with the use of circularly polarized light, the preferential direction according to the electric vector of the excitation light along the surface normal is modulated. Bestrahlung mit unpolarisiertem Licht erzeugt eine Vorzugsorientierung senkrecht zur Filmebene. Irradiation with unpolarized light produces a preferential orientation perpendicular to the film plane.

Die Lichtexposition erfolgt flächig oder lokal mit linear oder circular polarisiertem, kohärenten oder nicht kohärenten, mono- oder polychromatischen Licht, dessen Wellenlänge im Absorptionsbereich der photoinduzierbar konfigurationsveränderlichen Seitengruppen liegt. The light exposure is over or locally with linearly or circularly polarized, coherent or non-coherent, mono- or polychromatic light whose wavelength is in the absorption range of the photoinducibly configuration varying side groups.

Die Information wird mit einem Laser punktförmig oder mit einem Laser oder eine Lampe flächig unstrukturiert oder unter Verwendung einer Maske bei einer Intensität von 0,1 bis 5.000 mW/cm 2 in einer Zeit zwischen 0,1 und 6000 sec. eingeschrieben. The information is written in a time from 0.1 to 6000 sec. Unstructured surface punctiform with a laser or with a laser or a lamp or using a mask at an intensity from 0.1 to 5000 mW / cm 2.

Der Umorientierungsprozeß ist außerordentlich wirksam. The reorientation process is extremely effective. Die erzielbare Doppelbrechungsänderung bei T«Tg liegt vorzugsweise zwischen Δn = 0,05 bis 0,20. The achievable birefringence change in T "Tg is preferably between .DELTA.n = 0.05 to 0.20.

Die hohen Werte der photochemisch induzierten Doppelbrechung und des photochemisch induzierten Dichroismus resultieren aus der molekularen Struktur der Seitengruppen, dem kooperativen Mechanismus der lichtinduzierten Orientierung zu einem Zustand gleicher makroskopischer Orientierung der photochromen und nichtphotochromen, aber permanent formanisotropen Seitengruppen sowie der Überwindung von Grenzen des Umorientierungsprozesses, wie sie in flüssigkristallinen Monodomänen bestehen, da die zwischenmolekularen Wechselwirkungskräfte des flüssigkristallinen Guest-Host-Systems die primär vorhandene Ordnung des geordneten Gebildes stabilisieren. The high values ​​of photochemically induced birefringence and the photochemically induced dichroism resulting from the molecular structure of the side groups, the cooperative mechanism of light-induced orientation to a state equal macroscopic orientation of the photochromic and non-photochromic, but permanently shape-anisotropic side groups, as well as overcoming limits of Umorientierungsprozesses as , they are made in liquid crystal monodomain since the intermolecular interaction forces of the liquid crystal guest-host system primarily stabilize the existing order of the ordered structure.

Die Vorzugsorientierung ist frei wählbar, sie hängt allein von der Wahl der Richtung des elektrischen Vektors des Anregungslichtes in Bezug auf den Polymerkörper ab. The preferred orientation is arbitrary, it depends solely on the choice of the direction of the electric vector of the excitation light with respect to the polymer body from. Das Ausmaß der Orientierung ist bei konstanter Temperatur und Wellenlänge allein von der eingestrahlten Energie abhängig, die entweder über die Zeit oder die Leistung der Lichtquelle variiert werden kann. The degree of orientation is solely dependent on the incident energy, which can be varied in either the time or the power of the light source at constant temperature and wavelength. Es sind somit die Orientierung, die Doppelbrechung und der Dichroismus frei wählbare Parameter, die sich unter gleichbleibenden Randbedingungen bei wiederholtem Einschreiben und Löschen exakt reproduzieren lassen. There are thus the orientation, birefringence and dichroism freely selectable parameters that can be reproduced exactly under constant conditions with repeated writing and erasing. Die photochemisch induzierte optische Anisotropie bleibt nach dem Abschalten der Lichtquelle bei Temperaturen unterhalb der Glastemperatur des Polymeren langzeitstabil erhalten. The photochemically induced optical anisotropy is long-term stable condition after switching off the light source at temperatures below the glass transition temperature of the polymer.

Die Effekte sind temperaturabhängig. The effects are temperature dependent. Beim Vergleich der Effekte in verschiedenen Polymeren dient deren Glastemperatur Tg als Bezugspunkt. When comparing the effects in various polymers whose glass transition temperature Tg is used as a reference point. Die Größe der maximal induzierbaren optischen Anisotropie steigt bei Temperaturerhöhung zunächst an. The size of the maximum inducible optical anisotropy increases with temperature increase at first. Bei amorphen Polymeren sinkt sie im Bereich der Glastemperatur drastisch ab. For amorphous polymers it falls in the range of the glass transition temperature drastically. Im Falle der amorph eingefrorenen flüssig-kristallinen Polymeren steigt sie auch oberhalb von Tg weiter mit der Temperatur, um schließlich in der Nähe des Klärpunkts ganz zu verschwinden. In the case of amorphous frozen liquid crystalline polymers it also rises above the Tg further with temperature, in order to finally disappear in the vicinity of the clearing point altogether. Dagegen sind die eingeschriebenen Informationen - unabhängig bei welcher Temperatur sie erzeugt wurden - und bei Lagerung der Polymerfilme bei Temperaturen T<Tg über Jahre stabil. In contrast, the written information - no matter at what temperature they were created - and <Tg stable during storage of the polymer films at temperatures T for years.

In den Polymeren des erfindungsgemäßen flächenhaften Gebildes kann eine reproduzierbare, definierte, kontinuierlich durchstimmbare, langzeitstabile Doppelbrechung erzeugt werden. In the polymers of the laminar structure of the invention, a reproducible, defined, continuously, long-term stable birefringence can be produced. Sie läßt sich in Transmission oder Reflexion im polarisierten Licht als definierter Kontrast darstellen. They can be represented as a defined contrast in transmission or reflection in polarized light. Bei Verwendung von Polymeren, deren Seitengruppen dichroitische Eigenschaften haben, läßt sich entsprechend ein Dichroismus der Absorption oder der Emission reproduzierbar, definiert, kontinuierlich durchstimmbar und langzeitstabil erzeugen. When using polymers whose side groups have dichroic properties, a dichroism absorption or emission can be correspondingly reproducibly defined produce continuously tunable and long-term stability. Durch einheitliche Bestrahlungsbedingungen wird im gesamten Polymerfilm eine einheitliche Orientierung erzeugt. By uniform exposure conditions, a uniform orientation is produced throughout the polymer film. Bei lokaler Variation der Bestrahlungsbedingungen wie Energiedosis und Polarisationsrichtung wird ein hinsichtlich der Vorzugsorientierung der Seitengruppen strukturierter Film erzeugt, was zu Pixeln mit unterschiedlicher optischer Anisotropie führt. In a local variation of the irradiation conditions, such as energy and dose polarization direction, a structured with regard to the preferred orientation of the side groups film is formed, resulting in pixels having different optical anisotropy.

Die erzeugten Orientierungen lassen sich durch Erwärmen der Polymeren über die Glastemperatur oder, falls sie thermotrope Mesophasen ausbilden, über den Klärpunkt ganz oder teilweise löschen. The orientations can be produced by heating the polymer above the glass temperature or, if they form thermotropic mesophase, delete over the clearing point in whole or in part. Die benötigte Energie kann thermisch oder mit einer geeigneten Lichtquelle zugeführt werden. The required energy can be supplied by heat or by a suitable light source.

Die Vorzugsrichtung in der Orientierungsverteilung des optisch anisotropen Films kann auch durch Belichten mit unpolarisiertem aktinischem Licht wieder rückgängig gemacht und die optische Isotropie entlang der Flächennormalen wieder hergestellt werden. The preferred direction in the orientation distribution of the optically anisotropic film can also be made by exposure to actinic light unpolarized reversed and the optical isotropy be restored along the surface normal. Erneute Bestrahlung mit der gleichen Quelle, jedoch veränderter Lage, des elektrischen Vektors in Bezug auf den Polymerfilm führt zu einer Modifizierung der Richtung und Größe der optischen Anisotropie. Re-exposure to the same source, but modified position of the electric vector with respect to the polymer film leads to a modification of the direction and magnitude of optical anisotropy. Auf diese Weise kann zwischen verschiedenen Zuständen bezüglich der Richtung und Größe der optischen Anisotropie wiederholt geschaltet werden. In this way it can be repeatedly switched between different states with respect to the direction and magnitude of optical anisotropy.

Auf der Grundlage dieser Effekte steht mit den erfindungsgemäßen flächenhaften Gebilden ein Medium für die reversible, optische Datenspeicherung zur Verfügung. On the basis of these effects is with the inventive planar structures a medium for reversible, optical data storage. Wie bei der Herstellung der Filme entfallen auch nach dem Löschen der Information alle Maßnahmen zur Wiederherstellung der Monodomäne. As in the production of the films, all measures to restore the mono-domain accounts even after deleting the information.

Die erfindungsgemäßen flächenhaften Gebilde lassen sich zur digitalen oder analogen Datenspeicherung im weitesten Sinne, beispielsweise zur optischen Signalverarbeitung, zur Fourier-Transformation und -Faltung oder in der kohärenten optische Korrelationstechnik, verwenden. The sheet-like structure according to the invention can be used for digital or analog data storage in the broadest sense, for example, use for optical signal processing, for Fourier transformation and folding system or in coherent optical correlation technique. Die laterale Auflösung wird durch die Wellenlänge des Ausleselichts begrenzt. The lateral resolution is limited by the wavelength of the readout light. Sie erlaubt eine Pixelgröße bis zu 0,5 µm. It allows a pixel size up to 0.5 microns. Der maximale Kontrast beträgt 1:200. The maximum contrast is 1 in 200. Somit lassen sich in einem Pixel bis zu 100 Graustufen reproduzierbar einschreiben, wodurch die Speicherdichte bei digitaler Speicherung erhöht wird. Can thus be in one pixel up to 100 gray levels reproducible register, whereby the memory density is increased in digital storage.

Diese Eigenschaft macht die erfindungsgemäßen flächenhaften Gebilde zur Verarbeitung von Bildern und zur Informationsverarbeitung mittels Hologrammen besonders geeignet, deren Reproduktion durch Ausleuchten mit einer Referenzwelle erfolgen kann. This characteristic makes flat materials according to the invention for processing images and for information processing by means of holograms particularly suitable for which reproduction can be performed by illuminating with a reference wave. Analog läßt sich das Interferenzmuster zweier phasengleicher monochromatischer kohärenter Lichtquellen speichern und durch den Zusammenhang zwischen dem elektrischen Vektor des Lichts und der damit verbundenen Vorzugsrichtung im Speichermedium eine höhere Speicherdichte erzeugen. Analog the interference pattern of two in-phase monochromatic coherent light sources can be stored and generated by the relationship between the electric vector of the light and the associated preferred direction in the storage medium a higher storage density. Entsprechend lassen sich dreidimensionale holographische Bilder speichern. Accordingly, three-dimensional holographic images can be saved. Das Auslesen erfolgt durch Beleuchtung des Hologramms mit monochromatischem, kohärentem Licht. The readout is performed by illuminating the hologram with monochromatic, coherent light. Bei der analogen Speicherung können Werte der Grauskala kontinuierlich und ortsaufgelöst eingestellt werden. In the analog storage, gray scale values ​​can be adjusted continuously and spatially resolved. Das Auslesen analog gespeicherter Information geschieht im polarisierten Licht, wobei man je nach Stellung der Polarisatoren das positive oder das negative Bild hervorholen kann. The read-out information stored in analog in polarized light, which can be the positive or bring out the negative image depending on the position of the polarizers. Hierbei kann einerseits der durch die Phasenverschiebung von ordentlichem und außerordentlichem Strahl erzeugte Kontrast des Films zwischen zwei Polarisatoren genutzt werden, wobei die Ebenen des Polarisators vorteilhaft einen Winkel von 45° zur Polarisationsebene des Einschreiblichts bilden und die Polarisationsebene des Analysators entweder senkrecht oder parallel zu der des Polarisators steht. Here, the contrast produced by the phase shift between the ordinary and extraordinary rays of the film between two polarizers can be used on the one hand, the planes of the polarizer advantageously form an angle of 45 ° to the polarization plane of the Einschreiblichts and the polarization plane of the analyzer either perpendicular or parallel to that of the polarizer is. Eine andere Möglichkeit besteht in der Detektion des durch induzierte Doppelbrechung verursachten Ablenkwinkels des Leselichts. Another possibility is to detect the deflection caused by induced birefringence of the reading light.

Die erfindungsgemäßen flächenhaften Gebilde lassen sich als optische Komponenten verwenden, die passiv oder optisch schaltbar sein können. The sheet-like structure according to the invention can be used as optical components that can be passive or optically switchable. So kann die hohe lichtinduzierte optische Anisotropie zur Modulierung der Intensität und/oder des Polarisationszustandes von Licht benutzt werden. Thus, the high light-induced optical anisotropy for modulating the intensity and / or the polarization state of light can be used. Entsprechend kann man aus einem Polymerfilm durch holographische Strukturierung Komponenten herstellen, die Abbildungseigenschaften haben, die mit Linsen oder Gittern vergleichbar sind. Accordingly, one can produce components of a polymer film by holographic structuring that have imaging properties comparable to lenses or gratings.

Besonders bevorzugte Seitengruppenpolymere entsprechend der Formel (III) Particularly preferred side group polymers according to the formula (III)

Figure 00150001
worin wherein

R 1 und R 2 R 1 and R 2
unabhängig voneinander H oder CH 3 , are independently H or CH 3,
R 3 R 3
Figure 00150002
R 4 R 4
Figure 00150003
L 1 und L 3 L 1 and L 3
unabhängig voneinander eine gegebenenfalls durch 1 bis 3 O-Atome unterbrochene Alkylengruppe mit 2 bis 14 C-Atomen independently represent an optionally interrupted by 1 to 3 O-atoms alkylene group having 2 to 14 carbon atoms
L 2 L 2
eine direkte Bindung, -CO-NH-, -NH-CO-, -CO-O- oder -O-CO- a direct bond, -CO-NH-, -NH-CO-, -CO-O- or -O-CO-
R 5 und R 6 R 5 and R 6
unabhängig voneinander einen Substituenten, insbesondere H, CN, C 1 -C 6 -Alkyl, C 1 -C 6 -Alkoxy, Di-C 1 -C 4 -alkylamino, Halogen oder Nitro und independently represents a substituent, especially H, CN, C 1 -C 6 alkyl, C 1 -C 6 alkoxy, di-C 1 -C 4 alkylamino, halogen or nitro, and
x und y x and y
0,1 bis 0,9 bedeuten, 0.1 to 0.9 mean
wobei x + y = 1 und wherein x + y = 1 and
die Monomerbausteine im Seitengruppenpolymer statistisch verteilt sind. the monomer units in the polymer side group are randomly distributed. Beispiele Examples A.Synthese der polymerisationsfähigen Monomeren A.Synthese of the polymerizable monomers Beispiel 1 example 1 4-Cyano-4'-(2-hydoxy-ethyloxy)-diphenyl 4-Cyano-4 '- (2-hydoxy-ethyloxy) diphenyl

In einer Glasampulle werden nacheinander 3,0 g KOH, 10 g NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -OH und 6,15 g ClCH 2 CH 2 -OH in 50 ml Methanol gelöst. In a glass vial in sequence 3.0 g of KOH, 10 g of NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -OH and dissolved 6.15 g of ClCH 2 CH 2 -OH in 50 ml of methanol. Die Ampulle wird mit Argon gefüllt, abgeschmolzen und 50 h bei 115°C gehalten. The vial is filled with argon, melted and kept at 115 ° C for 50 h. Nach Öffnung der Ampulle wird das Reaktionsgemisch in einem Scheidetrichter mit der 5-fachen Menge CHCl 3 versetzt und mit Wasser ausgeschüttelt. After opening the ampule, the reaction mixture is placed in a separatory funnel with the 5-fold amount of CHCl 3 and partitioned with water. Nach dem Abtrennen wird die organische Phase mit MgSO 4 getrocknet. After separating the organic phase with MgSO 4, dried.

Nach Abziehen des Lösungsmittels wird das Produkt chromatographisch gereinigt und danach einmal aus Benzol umkristallisiert. After removing the solvent, the product is purified by chromatography and then recrystallized once from benzene.
Ausbeute: 10,4 g (85 % der Theorie) Yield: 10.4 g (85% of theory)
F. 150°C F. 150 ° C
K 122°CN 126°CI K 122 ° 126 ° CI CN

In diesem wie in den folgenden Beispielen haben die benutzten Abkürzungen folgende Bedeutungen: In this, as in the following examples the abbreviations used have the following meanings:

  • F: Schmelzpunkt Q: melting point
  • K: Kristallin C: crystalline
  • G: Glaszustand G: glassy state
  • N: Nematische Phase N: nematic phase
  • S: Smektische Phase S: smectic phase
  • I: Isotrope Schmelze I: isotropic melt

Angaben in Klammern bezeichnen monotrope Phasen. Figures in parentheses indicate monotropically phases.

Analog wird 4-(6-Hydroxy-hexyloxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (6-hydroxy-hexyloxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 9,4 g (58,5 % der Theorie) Yield: 9.4 g (58.5% of theory)
F.: 150°C F .: 150 ° C

Beispiel 2 example 2 4-Cyano-4'-(6-hydroxy-hexyloxy)-diphenyl 4-Cyano-4 '- (6-hydroxy-hexyloxy) -diphenyl

Ein Gemisch aus 25 ml Ethylmethylketon, 10 g HO-C 6 H 4 -C 6 H 4 -CN, 7,1 g K 2 CO 3 und 13,9 g HO-(CH 2 ) 6 -Br wird unter Rühren am Rückfluß erhitzt bis zur vollständigen Umsetzung (Kontrolle durch Dünnschicht-Chromatographie). A mixture of 25 ml of ethyl methyl ketone, 10 g of HO-C 6 H 4 -C 6 H 4 -CN, 7.1 g K 2 CO 3 and 13.9 g HO- (CH 2) 6 -Br is heated with stirring at reflux heated until reaction is complete (monitoring by thin layer chromatography). Dann wird der Niederschlag abfiltriert, das Lösungsmittel vollständig entfernt, das Produkt chromatographisch gereinigt und einmal aus Benzol umkristallisiert. The precipitate is filtered off, the solvent is completely removed, the product is purified by chromatography and recrystallized once from benzene.
Ausbeute: 13,4 g (81 % der Theorie) Yield: 13.4 g (81% of theory)
K 97°CS 112°CI K 97 ° CS 112 ° CI

Analog wird 4-(2-Hydroxy-ethyloxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (2-hydroxy-ethyloxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 1,5 g (36 % der Theorie) Yield: 1.5 g (36% of theory)
F.: 184°C F .: 184 ° C

Beispiel 3 example 3 4 -Cyano -4'-(2-acryloyloxy-ethyloxy)-diphenyl 4-cyano -4 '- (2-acryloyloxy-ethyloxy) diphenyl

Zu 2,8 g NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O-(CH 2 ) 2 -OH in einem Gemisch aus 40 ml absolutem Benzol und 1,95 ml trockenem Triethylamin wird langsam unter Feuchtigkeitsausschluß bei Rühren und Erhitzen (60 bis 70°C) eine Lösung aus 1,4 ml ClOC-CH=CH 2 in 2 ml absolutem Benzol zugesetzt. To 2.8 g of NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -O- (CH 2) 2 -OH in a mixture of 40 ml of absolute benzene, and 1.95 mL of dry triethylamine is slowly (under exclusion of moisture at stirring and heating 60 to 70 ° C) a solution of 1.4 ml ClOC-CH = CH 2 in 2 ml of absolute benzene. Nach 2 h Rühren bei 60 bis 70°C verdünnt man das Reaktionsgemisch mit 200 ml CHCl 3 , wäscht mit Wasser, trocknet mit MgSO 4 und dampft das Lösungsmittel ab. After 2 h stirring at 60 to 70 ° C, dilute the reaction mixture with 200 mL of CHCl 3, washed with water, dried with MgSO 4 and the solvent is evaporated. Das Produkt wird zweimal aus Methanol umkristallisiert. The product is recrystallized twice from methanol.
Ausbeute: 2,67 g (78 % der Theorie) Yield: 2.67 g (78% of theory)
F.: 97,2°C Q .: 97.2 ° C

Analog wird 4-Cyano-4'-(2-methacryloyloxy-ethyloxy)-diphenyl hergestellt. Similarly, 4-cyano-4 '- (2-methacryloyloxy-ethyloxy) diphenyl prepared.
Ausbeute: 1,4 g (69 % der Theorie) Yield: 1.4 g (69% of theory)
F.: 86 bis 88°C F .: 86 to 88 ° C

Analog wird 4-(2-Acryloyloxy-ethyloxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (2-acryloyloxy ethyloxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 0,67 g Yield: 0.67 g
F.: 133,7°C Q .: 133.7 ° C

Analog wird 4-(2-Methacryloyloxy-ethyloxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (2-methacryloyloxy-ethyloxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 0,78 g (89 % der Theorie) Yield: 0.78 g (89% of theory)
F.: 139,5°C Q .: 139.5 ° C

Analog wird 4-Cyano-4'-(6-acryloyloxy-hexyloxy)-diphenyl hergestellt. Similarly, 4-cyano-4 '- (6-acryloyloxy-hexyloxy) diphenyl prepared.
Ausbeute: 3,2 g (86,4 % der Theorie) Yield: 3.2 g (86.4% of theory)
K 87,5°C (N 80°C) I K 87.5 ° C (N 80 ° C) I

Beispiel 4 example 4 β-[4-(4'-Cyano)diphenyloxy]ethyl-β'-chlor-ethylether β- [4- (4'-cyano) diphenyloxy] ethyl-β'-chloro-ethyl ether

Das Produkt wird aus NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -OH und ClCH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -Cl analog Beispiel 1 hergestellt. The product is prepared from 2 -Cl NC-C 6 H 4 -C 6 H 4 -OH and ClCH 2 CH 2 -O-CH 2 CH analogously to Example. 1
Ausbeute: 7,8 g (50,5 % der Theorie) Yield: 7.8 g (50.5% of theory)
F.: 58 bis 61°C F .: 58 to 61 ° C

Analog wird 4-(β'-Chlorethyloxy-ethyl-β-oxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (β'-Chlorethyloxy-ethyl-β-oxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 4,6 g (42 % der Theorie) Yield: 4.6 g (42% of theory)
F.: 95 bis 96°C F .: 95 to 96 ° C

Beispiel 5 example 5 4-(β'-Methacryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy)-4'-cyanoazobenzol 4- (β'-methacryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy) -4'-cyanoazobenzene

Zu einer Lösung von 2 g Cl-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -OC 6 H 4 -N=NC 6 H 4 -CN in 10 ml trockenem Hexamethylphophorsäuretriamid wird 1,49 g (0,012 mol) trockenes Pulver von H 2 C=C(CH 3 )COOK unter Rühren und Feuchtigkeitsausschluß zugesetzt. To a solution of 2 g of Cl-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -OC 6 H 4 -N = NC 6 H 4 -CN in 10 ml dry Hexamethylphophorsäuretriamid is 1.49 g (0.012 mol) of dry powder H 2 C = C (CH 3) COOK was added with stirring and exclusion of moisture. Nach 1 h Rühren bei Raumtemperatur und 1 h bei 70°C wird das Reaktionsgemisch in einem Scheidetrichter mit der 5-fachen Menge CHCl 3 versetzt und mit Wasser ausgeschüttelt. After 1 h stirring at room temperature and 1 h at 70 ° C, the reaction mixture is placed in a separatory funnel with the 5-fold amount of CHCl 3 and partitioned with water. Nach dem Abtrennen wird die organische Phase mit MgSO 4 getrocknet. After separating the organic phase with MgSO 4, dried. Nach Abziehen des Lösungsmittels wird das Produkt zweimal aus Methanol umkristallisiert. After removal of the solvent, the product is recrystallized twice from methanol.
Ausbeute: 1,9 g (84 % der Theorie) Yield: 1.9 g (84% of theory)
F.: 74,0°C Q .: 74.0 ° C

Analog wird 4-(β'-Acryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy)-4'-cyanoazobenzol hergestellt. Similarly, 4- (β'-acryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy) -4'-cyanoazobenzene prepared.
Ausbeute: 1,63 g (74 % der Theorie) Yield: 1.63 g (74% of theory)
F.: 113,5 °C Q .: 113.5 ° C

Analog wird β[4-(4'-Cyanodiphenyl)oxy]-ethyl-β'-methacryloyloxy-ethyl-ether hergestellt. Similarly, β [4- (4'-Cyanodiphenyl) oxy] ethyl-β'-methacryloyloxy-ethyl-ether prepared.
Ausbeute: 6,63 g (76 % der Theorie) Yield: 6.63 g (76% of theory)
F.: 64°C F .: 64 ° C

Analog wird β[4-(4'-Cyanodiphenyl)oxy]-ethyl-β'-acryloyloxy-ethyl-ether hergestellt. Similarly, β [4- (4'-Cyanodiphenyl) oxy] ethyl-β'-acryloyloxy-ethyl-ether prepared.
Ausbeute: 0,88 g (71 % der Theorie) Yield: 0.88 g (71% of theory)
F.: 62°C Q .: 62 ° C

Beispiel 6 example 6 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)-benzoesäure-4-n-methoxyanilid 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid-4-n-methoxyanilide

55,4 g Methacrylsäure, 15 g 4-(6-Hydroxyhexyloxy)-benzoesäure, 2,25 g Hydrochinon, 2,25 g p-Toluolsulfonsäure und 150 ml Chloroform wurden unter Verwendung eines Wasserabscheiders 18 Stunden am Rückfluß gekocht und anschließend mit 1,66 g Natriumacetat-trihydrat in 5 ml Wasser versetzt. 55.4 g of methacrylic acid, 15 g of 4- (6-hydroxyhexyloxy) benzoic acid, 2.25 g of hydroquinone, 2.25 g of p-toluenesulfonic acid and 150 ml of chloroform was boiled using a water reflux for 18 hours and then treated with 1 66 g of sodium acetate trihydrate in 5 ml of water. Chloroform und nicht umgesetzte Methacrylsäure wurden im Rotationsverdampfer abgezogen. Chloroform and unreacted methacrylic acid was removed by rotary evaporation. Das Reaktionsprodukt wurde in 750 ml Chloroform aufgenommen und filtriert. The reaction product was taken up in 750 ml of chloroform and filtered. Nach dem Waschen des Reaktionsproduktes mit 100 ml Wasser, Trocknen über Natriumsulfat und Filtrieren wurde bei -18°C ein kristallines Produkt erhalten, das filtriert, mit Toluol gewaschen und aus Toluol umkristallisiert wurde. After washing the reaction product with 100 ml of water, drying over sodium sulfate and filtering, a crystalline product was obtained at -18 ° C, is filtered, washed with toluene and recrystallized from toluene. Nach Trocknung wurden 15 g 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)benzoesäure erhalten (F.: 92°C). After drying, 15 g of 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid were obtained (m.p .: 92 ° C).

Diese wurden in 30 ml Thionylchlorid gelöst, mit einigen Tropfen N,N-Dimethylformamid und etwas 2,4-Di-tert.-butylphenol versetzt und durch zweistündiges Rühren in das Säurechlorid überführt. This was dissolved in 30 ml of thionyl chloride, a few drops of N, N-dimethylformamide and some 2,4-di-tert-butylphenol and converted by stirring for two hours in the acid chloride. Nach Abziehen des überschüssigen Thionylchlorids wurde das Produkt in 25 ml Chloroform aufgenommen und bei 0 bis 5°C zu einer gerührten Lösung von 1,85 g p-Anisidin und 3 ml Triethylamin in 50 ml Chloroform getropft. After removing the excess thionyl chloride, the product was taken up in 25 ml of chloroform and added dropwise at 0 to 5 ° C to a stirred solution of 1.85 g p-anisidine and 3 ml of triethylamine in 50 ml of chloroform. Es wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt. The mixture was stirred for 3 hours at room temperature. Die Lösung wurde mehrfach mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und dann das Lösungsmittel abdestilliert. The solution was washed several times with water, dried over sodium sulfate and then distilling off the solvent. Das Reaktionsprodukt wurde aus Isopropanol umkristallisiert. The reaction product was recrystallized from isopropanol.
Ausbeute: 4,4 g (69 % der Theorie) Yield: 4.4 g (69% of theory)
F.: 134 bis 135°C F .: 134 to 135 ° C.

Analog wird 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)-benzoesäure-4-n-pentoxyanilid hergestellt. Analogously, (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid prepared-4-n-pentoxyanilid 4-.
Ausbeute: 4,4 g (71 % der Theorie) Yield: 4.4 g (71% of theory)
F.: 132 bis 133°C F .: 132-133 ° C

Beispiel 7 example 7 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)-benzoesäure-4-cyanoanilid 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid-4-cyanoanilid

12 g 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)benzoesäure wurden analog zu Beispiel 6 in das Säurechlorid überführt. 12 g of 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid were converted analogously to Example 6 in the acid chloride. Diese wurde in 100 ml Benzol aufgenommen und bei Raumtemperatur unter Rühren zu einer Lösung von 4,6 g 4-Amino-benzonitril in 12,5 ml Pyridin und 125 ml Benzol getropft. This was taken up in 100 ml of benzene, and at room temperature with stirring to a solution of 4.6 g of 4-amino-benzonitrile in 12.5 ml of pyridine and 125 ml of benzene. Es wurde weitere 3 Stunden gerührt und das Reaktionsgemisch über Nacht stehen gelassen. Stirring was continued for 3 hours, and the reaction mixture allowed to stand overnight. Der Niederschlag wurde abfiltriert und aus Toluolen und Methanol umkristallisiert. The precipitate was filtered and recrystallized from toluenes and methanol.
Ausbeute: 10,7 g (67,3 % der Theorie) Yield: 10.7 g (67.3% of theory)
F.: 132 bis 133°C F .: 132-133 ° C

Beispiel 8 example 8 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)-benzoesäure-4-n-butoxyphenylester 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid-4-n-butoxyphenylester

6,1 g 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)benzoesäure wurden analog Beispiel 6 in das Säurechlorid überführt. 6.1 g of 4-benzoic acid (6-methacryloyloxyhexyloxy) was converted analogously to Example 6 in the acid chloride. Dieses wurde in 100 ml trockenem Tetrahydrofuran (THF) aufgenommen und bei 0 bis 5 °C zu einer gerührten Lösung von 3,3 g Hydrochinonmonobutylether in 100 ml THF und 4 ml Triethylamin getropft. This was dissolved in 100 ml dry tetrahydrofuran (THF) and dropped at 0 to 5 ° C to a stirred solution of 3.3 g Hydrochinonmonobutylether in 100 ml of THF and 4 ml of triethylamine. Es wurde drei Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt und anschließend das ausgefallene Triethylaminhydrochlorid abfiltriert. The mixture was stirred for three hours at room temperature and then filtered off the precipitated triethylamine hydrochloride. Das Filtrat wurde zur Trockne eingedampft und der Rückstand in 50 ml Dichlormethan gelöst. The filtrate was evaporated to dryness and the residue dissolved in 50 ml of dichloromethane. Die Lösung wurde mehrmals mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und dann das Lösungsmittel abdestilliert. The solution was washed several times with water, dried with sodium sulfate and then distilling off the solvent. Das erhaltene Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie und durch Umkristallisieren aus n-Hexan gereinigt. The crude product obtained was purified by column chromatography and by recrystallization from n-hexane.
Ausbeute: 6,3 g (66,7 % der Theorie) Yield: 6.3 g (66.7% of theory)
F.: 57 bis 58°C F .: 57 ° to 58 ° C

Beispiel 9 example 9 4-(2-Methacryloyloxyethyloxy)-azobenzol 4- (2-Methacryloyloxyethyloxy) -azobenzene

Eine Mischung aus 0,4 mol 1,2-Dibromethan, 0,2 mol Kaliumcarbonat, 0,004 mol 4-Hydroxyazobenzol, einer Spur Kaliumiodid und 200 ml Aceton wurde durch Rühren 6 Stunden am Rückfluß erhitzt. A mixture of 0.4 mol of 1,2-dibromoethane, 0.2 mol of potassium carbonate, 0.004 mol of 4-hydroxyazobenzene, a trace of potassium iodide and 200 ml acetone was heated by stirring for 6 hours under reflux. Nach dem Abkühlen wurde filtriert. After cooling, was filtered. Der nach Abdestillieren des Lösungsmittels erhaltene Rückstand wurde aus Methanol umkristallisiert. The residue obtained after distilling off the solvent was recrystallized from methanol.
Ausbeute: 8,3 g (68 % der Theorie) Yield: 8.3 g (68% of theory)
F.: 79 bis 85°C F .: 79 ° to 85 ° C

Eine Mischung aus 11,4 g dieses Produkts und 0,075 mol Kalium-methacrylat wurde in 100 ml N,N-Dimethylformamid (DMF) zehn Stunden bei 60°C gerührt. A mixture of 11.4 g of this product and 0.075 mol of potassium methacrylate was stirred in 100 ml of N, N-dimethylformamide (DMF) Ten hours at 60 ° C. Nach dem Abkühlen wurde mit Wasser verdünnt, der entstandene Niederschlag abfiltriert und an der Luft getrocknet. After cooling, it was diluted with water, filtered off precipitate and dried in air. Die Reinigung des Rohprodukts erfolgte durch Säulenchromatographie und durch Umkristallisieren aus tert.-Butanol. Purification of the crude product was purified by column chromatography and by recrystallisation from tert.-butanol.
Ausbeute: 8,1 g (70 %) Yield: 8.1 g (70%)
F.: 65 bis 67°C F .: 65 to 67 ° C

B. Copolymerisation und Polymercharakterisierung B. copolymerization and polymer characterization Beispiel 10 example 10

Eine Lösung von 0,247 g 4-Cyano-4'-(2-methacryloyloxyethyloxy)-diphenyl und 0,076 g 4-(β'-Methacryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy)-4'-cyanoazobenzol in 2,9 ml absolutem Benzol wurden nach gründlichem Spülen der Reaktionsgefäße und -mischungen mit Stickstoff durch Zusatz von 0,0064 g Azoisobuttersäurenitril (AIBN) als Polymerisationsinitiator bei 70°C zur Polymerisation gebracht. A solution of 0.247 g of 4-cyano-4 '- (2-methacryloyloxyethyloxy) diphenyl and 0.076 g of 4- (β'-methacryloyloxy-ethyloxy-ethyl-β-oxy) -4'-cyanoazobenzene absolute in 2.9 ml of benzene were, after thoroughly purging the reaction vessel with nitrogen and blends by the addition of 0.0064 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) as a polymerization initiator at 70 ° C caused to polymerize. Die Reaktionszeit betrug 45 Stunden. The reaction time was 45 hours. Das Reaktionsprodukt wurde mit Ethanol ausgefällt, abfiltriert und in 1,2-Dichlorethan gelöst. The reaction product was precipitated with ethanol, collected by filtration and dissolved in 1,2-dichloroethane. Das aus der erneut filtrierten Lösung erhaltene Polymer wurde aus Ethanol umgefällt und im Vakuum bei 120°C getrocknet und entgast. The polymer obtained from the re-filtered solution was reprecipitated from ethanol and dried in vacuum at 120 ° C and degassed. Die Ausbeute betrug 95 % der Theorie. The yield was 95% of theory.

In analoger Weise wurden durch Copolymerisation Polymere der Formel (IV) erhalten. In analogous manner, the formula (IV) obtained by copolymerizing polymers. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1. The results are shown in Table 1 below.

Nr. No. x x y y m m n n R 1 R 1 Tg Tg
(°C) (° C)
Phase phase Tc tc
(°C) (° C)
1 1 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 2 2 H H 85 85 LC LC 106,2 106.2
2 2 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 6 6 H H 67 67 LC LC 108,1 108.1
3 3 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 2 2 CH 3 CH3 107 107 LC LC 127,7 127.7
4 4 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 6 6 CH 3 CH3 93 93 LC LC 118,8 118.8
Tg ist die Glastemperatur, Tc die Klärtemperatur. Tg is the glass transition temperature, Tc the clearing.

LC innerhalb der Spalte "Phase" bedeutet, daß das entsprechende Polymer unterhalb Tc flüssig-kristalline Phasen ausbildet. LC means within the column "phase" means that the corresponding polymer below Tc forms liquid-crystalline phases.

Polymere der Formel (V) wurden in analoger Weise erhalten. Polymers of formula (V) were obtained in an analogous manner. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2. The results are shown in Table 2 below.

Nr. No. x x y y n n R 1 R 1 Tg Tg
(°C) (° C)
Phase phase Tc tc
(°C) (° C)
5 5 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 CH 3 CH3 86 86 amorph amorphous -- -
6 6 0,8 0.8 0,2 0.2 6 6 CH 3 CH3 68 68 amorph amorphous -- -
7 7 0,9 0.9 0,1 0.1 6 6 CH 3 CH3 66 66 amorph amorphous -- -
8 8th 0,6 0.6 0,4 0.4 6 6 CH 3 CH3 62 62 LC LC 86 86

Polymere der Formel (VI) wurden in analoger Weise erhalten. Polymers of formula (VI) were obtained in an analogous manner. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 3. The results are shown in Table 3 below.

Nr. No. x x y y m m R 1 R 1 Tg Tg
(°C) (° C)
Phase phase Tc tc
(°C) (° C)
M w M w
(10g/mol) (10g / mol)
9 9 0,8 0.8 0,2 0.2 2 2 CH 3 CH3 101 101 amorph amorphous -- - 2,12 2.12
10 10 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 CH 3 CH3 88 88 amorph amorphous -- - 1,94 1.94
11 11 0,4 0.4 0,6 0.6 2 2 CH 3 CH3 77 77 amorph amorphous -- - 1,67 1.67
12 12 0,2 0.2 0,8 0.8 2 2 CH 3 CH3 67 67 LC LC 89,7 89.7 1,64 1.64
13 13 0,4 0.4 0,6 0.6 6 6 CH 3 CH3 57 57 LC LC 102,4 102.4 -- -
14 14 0,8 0.8 0,2 0.2 2 2 H H 77 77 LC LC 91,3 91.3 2,20 2.20
15 15 0,6 0.6 0,4 0.4 2 2 H H 70 70 LC LC 87,2 87.2 -- -
16 16 0,4 0.4 0,6 0.6 2 2 H H 60 60 LC LC 78,1 78.1 -- -
17 17 0,2 0.2 0,8 0.8 6 6 H H 54 54 LC LC 83,1 83.1 -- -
18 18 0,4 0.4 0,6 0.6 6 6 H H 43 43 LC LC 97,0 97.0 -- -

Beispiel 11 example 11

Eine Lösung von 1,134 g 4-(6-Methacryloyloxyhexyloxy)-benzoesäure-4-n-methoxyanilid und 0,776 g 4-(2-Methacryloyloxyethyloxy)-azobenzol in 19 ml DMF wurde nach gründlichem Spülen der Reaktionsgefäße und -mischungen mit Stickstoff durch Zusatz von 0,0164 g AIBN als Polymerisationsinitiator bei 70°C zur Polymerisation gebracht. A solution of 1.134 g of 4- (6-methacryloyloxyhexyloxy) benzoic acid-4-n-methoxyanilide and 0.776 g of 4- (2-Methacryloyloxyethyloxy) azobenzene in 19 ml DMF was added after a thorough purging of the reaction vessels and blends with nitrogen by the addition of 0.0164 g of AIBN as a polymerization initiator brought at 70 ° C for polymerization. Die Reaktionszeit betrug 24 Stunden. The reaction time was 24 hours. Das Reaktionsprodukt wurde mit 500 ml Ethanol ausgefällt, abfiltriert und in 20 ml DMF gelöst. The reaction product was precipitated with 500 ml of ethanol, filtered and dissolved in 20 ml DMF. Das aus der erneut filtrierten Lösung erhaltene Polymer wurde aus Ethanol umgefällt und im Vakuum bei 120°C getrocknet und entgast. The polymer obtained from the re-filtered solution was reprecipitated from ethanol and dried in vacuum at 120 ° C and degassed. Die Ausbeute betrug 1,34 g (70 % der Theorie). The yield was 1.34 g (70% of theory).

In analoger Weise wurden Polymere der Formel (VII)erhalten. In an analogous manner, polymers of the formula (VII) were obtained. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 4. The results are shown in Table 4 below.

Nr. No. x x y y R 2 R 2 Tg Tg
(°C) (° C)
Phase phase Tc tc
(°C) (° C)
M w M w
(10 4 g/mol) (10 4 g / mol)
M w /Mn Mw / Mn
19 19 0,7 0.7 0,3 0.3 OC 5 H 11 OC 5 H 11 75 75 LC LC 102 102 9,4 9.4 2,95 2.95
20 20 0,5 0.5 0,5 0.5 OC 5 H 11 OC 5 H 11 81 81 amorph amorphous -- - 8,7 8.7 2,80 2.80
21 21 0,76 0.76 0,24 0.24 CN CN 97 97 amorph amorphous -- - 183,7 183.7 17,30 17.30

In analoger Weise wurden Polymere der Formel (VIII) erhalten. In an analogous manner, polymers of formula (VIII) were obtained. Die Werte sind in Tabelle 5 angegeben. The values ​​are given in Table 5 below.

Nr. No. x x y y Tg Tg
(°C) (° C)
Phase phase Tc tc
(°C) (° C)
22 22 0,7 0.7 0,3 0.3 55 55 LC LC 89 89
23 23 0,6 0.6 0,4 0.4 59 59 LC LC 83 83
24 24 0,5 0.5 0,5 0.5 63 63 amorph amorphous -- -
25 25 0,4 0.4 0,6 0.6 64 64 amorph amorphous -- -
Figure 00270001
Figure 00280001

Beispiel 12 example 12

Die Zusammensetzung der erhaltenen Copolymere wurde durch Elementaranalyse und UV/Vis-Spektroskopie ermittelt. The composition of the copolymers obtained was determined by elemental analysis and UV / Vis spectroscopy.

Die Zahlenmittel M n und die Gewichtsmittel M w der Molekulargewichte wurden durch GPC-Messungen bestimmt. The number average M n and the weight average M w of the molecular weights were determined by GPC measurements. Die angegebenen Zahlen sind Relativwerte bezogen auf einen unter gleichen Bedingungen gemessenen Polystyrolstandard. The figures given are relative values ​​based on a measured under the same conditions polystyrene standard. Die M n -Werte wurden zusätzlich durch Membranosmometrie bestimmt. The M n values were also determined by membrane osmometry.

Die Ermittlung der Phasenübergangstemperaturen bzw. der Ausschluß der Existenz thermotroper Mesophasen erfolgte durch polarisationsmikroskopische Untersuchungen und DSC-Messungen. The determination of the phase transition temperatures or the exclusion of the existence of thermotropic mesophases by polarization microscopy and DSC measurements. Letztere wurden auch zur Bestimmung der Glastemperaturen herangezogen. The latter were also used to determine the glass transition temperatures.

C) Präparation von amorphen Filmen C) Preparation of amorphous films Beispiel 13 example 13

Zwei Glasplatten wurden durch Polyimidfolie in einem Abstand von 15 µm gehalten und mit Hilfe von Epoxidharz fixiert. Two glass plates were held by the polyimide film at a distance of 15 microns and is fixed by means of epoxy resin.

Eine Schmelze des amorphen Polymers 5 wurde durch die Wirkung von Kapillarkräften bei 150°C zwischen die Platten gebracht. A melt of the amorphous polymer 5 was brought about by the action of capillary forces at 150 ° C between the plates.

Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde ein transparenter, optisch völlig klarer, blasenfreier, nicht-streuender und optisch in allen Raumrichtungen isotroper Film erhalten. After cooling to room temperature, a transparent, optically completely clear, bubble free, non-scattering and optically isotropic in all spatial directions film.

Dieser amorphe Körper zeigte keine Doppelbrechung und wies unter dem Polarisationsmikroskop keine Domänenstruktur auf. This amorphous body showed no birefringence and pointed under the polarizing microscope no domain structure. Auch eine konoskopische Betrachtung zeigte, daß der Film optisch isotrop und somit amorph war. A conoscopic observation showed that the film was optically isotropic and thus amorphous.

Dieses Ergebnis wurde auch durch polarisierte UV-/Vis-Messungen und durch polarisierte IR-Messungen bestätigt. This result was also confirmed by polarized UV / Vis measurements and by polarized IR measurements. Der auf diese Weise ermittelte "Ordnungsgrad" des Polymeren betrug 0. The "degree of order" determined in this way of the polymer was 0th

In analoger Weise wurden Filme der Polymeren 6, 7, 9 bis 11, 20 und 21 mit den beschriebenen Eigenschaften erhalten. In an analogous manner, films of the polymers 6, 7 were 9 to 11, 20 and 21 obtained with the described properties.

Beispiel 14 example 14

Eine Schmelze von Polymer 1 wurde durch die Wirkung von Kapillarkräften bei 150°C zwischen die wie in Beispiel 13 präparierten Platten gebracht. A melt of polymer 1 was brought about by the action of capillary forces at 150 ° C between the prepared as in Example 13 plates.

Nach dem schlagartigen Abkühlen auf Raumtemperatur wurde ein transparenter, optisch völlig klarer, blasenfreier, nicht-streuender und optisch in allen Raumrichtungen isotroper Film erhalten. After the abrupt cooling to room temperature, a transparent, optically completely clear, bubble free, non-scattering and optically isotropic in all spatial directions film.

Dieser amorphe Körper zeigte keine Doppelbrechung und wies unter dem Polarisationsmikroskop keine Domänenstruktur auf. This amorphous body showed no birefringence and pointed under the polarizing microscope no domain structure. Auch eine konoskopische Betrachtung zeigte, daß der Film optisch isotrop und somit amorph war. A conoscopic observation showed that the film was optically isotropic and thus amorphous.

Dieses Ergebnis wurde auch durch polarisierte UV-/Vis-Messungen und durch polarisierte IR-Messungen bestätigt. This result was also confirmed by polarized UV / Vis measurements and by polarized IR measurements. Der auf diese Weise ermittelte "Ordnungsgrad" des Polymeren betrug 0. The "degree of order" determined in this way of the polymer was 0th

In analoger Weise wurden Filme der Polymeren 2 bis 4, 8 und 12 bis 19 mit den beschriebenen Eigenschaften erhalten. In an analogous manner, films of the polymers 2 to 4, 8 and 12 were obtained through 19 having the described properties.

Beispiel 15 example 15

Amorphe Filme des Polymers 19 auf Kieselglas- und Siliziumträgern wurden durch Spincoating hergestellt. Amorphous films of the polymer on 19 silica glass and silicon substrates were prepared by spin coating.

Eine Lösung von 4 Gew.-% des Polymers in THF wurden durch eine Fritte mit einer Porung von 10 µm filtriert. A solution of 4 wt .-% of the polymer in THF was filtered through a frit having a pore structure of 10 microns.

Die als Trägermaterial für die Filme verwendeten Kieselglasscheiben und Siliziumwafer wurden vor der Beschichtung im Spincoater mit THF vorgespült. The silica glass and silicon wafers used as a substrate for the films were pre-rinsed prior to coating in the spin coater with THF.

Die Lösungen des Polymers wurden auf das ruhende Substrat aufgetragen, welches dann in Rotation versetzt wurde (5000 U/min; Zeit ca. 1 min). The solutions of the polymer were applied to the stationary substrate, which was then set in rotation (5000 rev / min; time approximately 1 min).

Die Filme wurden 10 h im Dunklen unter einem lösungsmittelfreiem Gasstrom gelagert. The films were 10 h in the dark under a solvent-free gas stream stored.

Auf diese Weise wurden transparente, optisch völlig klare Filme erhalten, die unter dem Polarisationsmikroskop keine Domänenstruktur oder Doppelbrechung aufwiesen. In this way, transparent, completely optically clear films were obtained which showed under the polarizing microscope no domain structure or birefringence. Konoskopische Untersuchungen zeigten, daß die Filme optisch isotrop und somit amorph waren. Conoscopic investigations showed that the films were optically isotropic and thus amorphous. Polarisierte UV/Vis- (Glassubstrate) bzw. FTIR-Messungen (Si-Substrate) belegen diesen Befund. Polarized UV / Vis (glass substrates) or FTIR measurements (Si substrates) confirm these findings. FTIR steht für Fourier-Transform Infrarot-Spektroskopie. FTIR stands for Fourier transform infrared spectroscopy.

Die Schichtstärken der Filme wurden mit einem Talystep-Gerät vermessen. The thicknesses of the films were measured using a Talystep device. Sie betrugen ca. 500 nm. They amounted to about 500 nm.

In analoger Weise wurden Filme der Polymeren 1 bis 19 und 20 bis 24 mit den beschriebenen Eigenschaften auf Kieselglas- und Siliziumträgern erhalten. In an analogous manner, films of the polymers 1 to 19 and 20 were obtained through 24 having the described properties of silica glass and silicon substrates. Die Schichtstärken wurden im Bereich von 400 bis 1000 nm durch Wahl der Konzentration und der Rotationsgeschwindigkeit eingestellt. The layer thicknesses were adjusted by choice of the concentration and the rotational speed in the range of 400 to 1000 nm.

Beispiel 16 example 16

Ein amorpher Film des Polymers 20 wurde aus einer 20 gew.-%igen filtrierten Lösung des Polymers in THF hergestellt. An amorphous film of the polymer 20 was prepared from a 20 wt .-% aqueous filtered solution of the polymer in THF.

Ein Kieselglas-Substrat wurde mit dieser Lösung so beschichtet, daß es homogen und blasenfrei benetzt war. A fused silica substrate was coated with this solution so that it was homogeneous and bubble-free wetted. Anschließend wurde das Lösungsmittel langsam abgedunstet und die Platte für 10 h im Dunklen unter einem lösungsmittelfreien Gasstrom gelagert. Then the solvent was evaporated off slowly and the plate for 10 h in the dark under a solvent-free gas stream stored.

Die Schichtstärke betrug etwa 5 µm. The layer thickness was about 5 microns. Der Film war optisch klar und zeigte unter dem Polarisationsmikroskop keine Domänenstruktur oder Doppelbrechung. The film was optically clear and showed under the polarizing microscope no domain structure or birefringence. Die konoskopische Betrachtung zeigte, daß der Film optisch isotrop und somit amorph war. The conoscopic observation showed that the film isotropic optically and thus was amorphous. Polarisierte UV/Vis-Messungen belegen diesen Befund. Polarized UV / Vis measurements confirm these findings.

D) Wechselwirkung der amorphen Filme mit aktinischem Licht D) interaction of the amorphous films with actinic light Beispiel 17 example 17

Das Polymere 19 wurde in einer wie im Beispiel 14 hergestellten Zelle mit dem linear polarisierten Licht eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm, P = 100 mW/cm 2 ) bestrahlt. The polymer 19 was irradiated in a solution prepared as in Example 14 cell with the linearly polarized light of an Ar + laser (λ = 488 nm, P = 100 mW / cm 2). Während der Bestrahlung wurden UV/Vis-Spektren mit parallel und senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes polarisiertem Meßstrahl aufgenommen. During the irradiation, UV / Vis spectra were recorded with polarized parallel and perpendicular to the plane of polarization of the excitation light measuring beam. Dabei wurde festgestellt, daß sich nach ca. 7 Sekunden ein konstantes Verhältnis von E- und Z-Isomeren der Azobenzolchromophoren einstellt, welches durch weitere Bestrahlung nicht mehr verändert wird (photostationäres Gleichgewicht). It was found that after about 7 seconds, a constant ratio of E- and Z-isomers of the Azobenzolchromophoren sets, which will not be changed by further exposure (photo stationary equilibrium). Der detektierte Dichroismus der dem E-Isomeren zuzuordnenden Bande (r = A 365 nm / A 365 nm) stieg während einer Bestrahlungszeit von 300 Sekunden kontinuierlich von r = 1 bis r = 1,9 an, wobei A 365 nm die Absorption in der Richtung senkrecht und A 365 nm die Absorption parallel zur Polarisationsebene des Ar + -Lasers bedeutet. The detected dichroism of the attributable to the E-isomer band (r = A 365 nm / A 365 nm ⊥) increased during an irradiation time of 300 seconds continuously from r = 1 to r = 1.9 in which A 365 nm, the absorption in the direction perpendicular and A 365 nm, the absorption means parallel to the plane of polarization of the Ar + laser. Dies demonstriert, daß sich bei Bestrahlung mit linear polarisiertem Licht eine kontinuierliche Umorientierung der photochromen Gruppen vollzieht, die zur Herausbildung einer Vorzugsorientierung in der Filmebene führt. This demonstrates that with linearly polarized light irradiation takes place at a continuous reorientation of the photochromic groups, which leads to the formation of a preferred orientation in the film plane.

Ein qualitativ analoges Verhalten zeigen unter diesen Bedingungen alle anderen Polymeren. A high-performance analog show under these conditions, all other polymers.

Beispiel 18 example 18

Das Polymer 20 wurde in einer wie im Beispiel 13 hergestellten Zelle mit unpolarisiertem Licht eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm, P = 100 mW/cm 2 ) bestrahlt. Polymer 20 was irradiated in a solution prepared as in Example 13 with unpolarized light cell an Ar + laser (λ = 488 nm, P = 100 mW / cm 2). Während der Bestrahlung wurden UV/Vis-Spektren mit in drei verschiedenen Richtungen (horizontal, vertikal und 45° zur Horizontalen) polarisierten Meßstrahlen aufgenommen. During the irradiation, UV / Vis spectra were recorded in three different directions (horizontal, vertical and 45 ° to the horizontal) polarized measuring beams added. Im Bereich der dem E-Isomeren zuzuordnenden Bande war die Absorption jeweils unabhängig von der Polarisationsrichtung des Meßstrahls. In the field of allocated to the E-isomer, the absorption band was in each case independently of the direction of polarization of the measuring beam. Die Summe aller drei Absorptionen nahm während einer Bestrahlungsdauer von 300 Sekunden kontinuierlich ab. The sum of all three absorption decreased continuously during an exposure time of 300 seconds. Dies demonstriert, daß sich bei Bestrahlung mit unpolarisiertem Licht eine kontinuierliche Umorientierung der photochromen Gruppen vollzieht, die zur Herausbildung einer Vorzugsorientierung senkrecht zur Filmebene führt. This demonstrates that takes place upon irradiation with non-polarized light a continuous reorientation of the photochromic groups, which leads to the formation of a preferential orientation perpendicular to the film plane.

Beispiel 19 example 19

Das Polymer 21 wurde in Form einer wie im Beispiel 15 hergestellten Schicht auf Si-Träger mit dem linear polarisierten Licht eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm, P = 100 mW/cm 2 ) bestrahlt. The polymer 21 was (λ = = 488 nm, P 100 mW / cm 2) was irradiated in the form of a solution prepared as in Example 15 layer on Si substrate with the linearly polarized light of an Ar + laser. Während der Bestrahlung wurden FTIR-Spektren mit parallel und senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes polarisiertem Meßstrahl aufgenommen. During the irradiation, FTIR spectra were recorded with polarized parallel and perpendicular to the plane of polarization of the excitation light measuring beam. Der dabei detektierte Dichroismus der der CN-Streckschwingung der Cyanogruppe der formanisotropen Seitengruppe zuzuordnenden Bande stieg während einer Bestrahlungszeit von 300 Sekunden kontinuierlich von r = 1 bis r = 1,9 an, wobei r = A / A und A das Integral der CN-Bande mit senkrecht zum Anregungslicht polarisiertem Meßstrahl und A das Integral der CN-Bande mit parallel zum Anregungslicht polarisiertem Meßstrahl darstellen. Attributable to the case detected dichroism of the CN stretching vibration of the cyano group of the shape-anisotropic side group band rose during an irradiation time of 300 seconds continuously from r = 1 to r = 1.9 to where r = A / A and A the integral of the CN band representing with light polarized perpendicular to the excitation light measuring beam and A the integral of the CN band with parallel to the excitation light polarized measuring beam. Dies demonstriert, daß sich bei Bestrahlung mit linear polarisiertem Licht durch einen kooperativen Effekt die photoinduzierte Bewegung der photochromen Gruppen eine kontinuierliche, gleichgerichtete Umorientierung der formanisotropen, nicht-photochromen Seitengruppen bis maximal senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes bewirkt. This demonstrates that the photo-induced movement of the photochromic groups a continuous rectified reorientation of the form anisotropy, non-photochromic side groups of up to on irradiation with linearly polarized light through a cooperative effect perpendicular to the plane of polarization of the excitation light.

Ein qualitativ gleiches Verhalten konnte für alle anderen Polymeren gefunden werden. A high same behavior could be found for all other polymers.

Dieser kooperative Effekt in Kombination mit der spezifischen Struktur der Polymeren bewirkt die im Vergleich mit anderen amorphen Polymeren besonders hohen Werte der induzierbaaren Doppelbrechung bis zu 0,11, die bisher nur infolge makroskopischer Umorientierungsprozesse durch externe Felder in Flüssigkristallen beobachtet wurden. This cooperative effect in combination with the specific structure of the polymers causes the particularly high in comparison with other amorphous polymers induzierbaaren values ​​of birefringence up to 0.11, which have been observed only as a result of macroscopic reorientation processes by external fields in liquid crystals.

Beispiel 20 example 20

Nach Ausführungsbeispiel 13 hergestellte amorphe Filme der Polymeren 5 bis 7, 10, 11 und 20 bis 25 und nach Ausführungsbeispiel 14 hergestellte amorphe Filme der Polymeren 1 bis 4, 8 und 12 bis 19 wurden im Glaszustand mit dem aufgeweiteten (d = 10 mm), linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 200 mW/cm 2 ) bestrahlt. produced according to Embodiment 13 of amorphous films of the polymer is from 5 to 7, 10, 11 and 20 to 25 and produced according to Embodiment 14 of amorphous films of the polymers 1 to 4, 8 and 12 to 19 were in the glassy state to the expanded (d = 10 mm), linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 200 mW / cm 2) was irradiated.

Während der Bestrahlung wurde die Doppelbrechung in der Filmebene mit Hilfe eines He/Ne-Lasers (λ = 632,8 nm; P = 0,5 mW/cm 2 ) gemessen. (Λ = 632.8 nm; P = 0.5 mW / cm 2) during irradiation of the birefringence in the film plane using a He / Ne laser was measured. Dabei stieg diese von Δn = 0 (amorpher Film) kontinuierlich an und strebte einem Grenzwert Δn max zu. While this increased from .DELTA.n = 0 (amorphous film) continuously and sought a limit .DELTA.n max to. Die Größe des Grenzwertes und die dazu notwendige Bestrahlungszeit war abhängig von der Polymerstruktur, der Temperatur des Films, der Schichtdicke sowie der Bestrahlungsleistung. The size of the threshold value and if the required exposure time was dependent on the polymer structure, the temperature of the film, the layer thickness as well as the irradiation power.

In Tabelle 6 sind exemplarisch die Grenzwerte der erzielten Doppelbrechung und die ermittelten Zeitkonstanten für einige der durchgeführten Experimente zusammengestellt. In Table 6 the limits of the double refraction obtained and determined time constants for some of the experiments carried out are exemplary assembled.

Polymer polymer P(mW/cm 2 ) P (mW / cm 2) ϑ (°C) θ (° C) Δn max .DELTA.n max τ (s) τ (s)
1 1 200 200 20 20 0,065 +/- 0,005 0.065 +/- 0.005 40 +/- 3 40 +/- 3
2 2 200 200 20 20 0,053 +/- 0,002 0.053 +/- 0.002 66 +/-3 66 +/- 3
3 3 200 200 20 20 0,066 +/- 0,002 0.066 +/- 0.002 50 +/- 2 50 +/- 2
4 4 200 200 20 20 0,052 +/- 0,002 0.052 +/- 0.002 150 +/- 20 150 +/- 20
5 5 200 200 20 20 0,047 +/- 0,004 0.047 +/- 0.004 30 +/- 3 30 +/- 3
6 6 200 200 20 20 0,039 +/- 0,001 0.039 +/- 0.001 210 +/- 10 210 +/- 10
7 7 200 200 20 20 0,033 +/- 0,002 0.033 +/- 0.002 1400 +/- 100 1400 +/- 100
8 8th 200 200 20 20 0,053 +/- 0,002 0.053 +/- 0.002 105 +/- 5 105 +/- 5
9 9 200 200 20 20 0,040 +/- 0,003 0.040 +/- 0.003 120 +/- 20 120 +/- 20
10 10 200 200 20 20 0,050 +/- 0,002 0.050 +/- 0.002 52 +/- 4 52 +/- 4
11 11 200 200 20 20 0,080 +/- 0,004 0.080 +/- 0.004 29 +/- 3 29 +/- 3
12 12 200 200 20 20 0,081 +/- 0,007 0.081 +/- 0.007 9 +/- 1 9 +/- 1
13 13 200 200 20 20 0,065 +/- 0,007 0.065 +/- 0.007 47 +/- 4 47 +/- 4
14 14 200 200 20 20 0,058 +/- 0,003 0.058 +/- 0.003 140 +/- 14 140 +/- 14
15 15 200 200 20 20 0,078 +/ 0,004 + 0.078 / 0.004 50 +/- 5 50 +/- 5
16 16 200 200 20 20 0,087 +/- 0,004 0.087 +/- 0.004 32 +/- 4 32 +/- 4
17 17 200 200 20 20 0,110 +/- 0,010 0.110 +/- 0.010 14 +/- 2 14 +/- 2
18 18 200 200 20 20 0,110 +/- 0,010 0.110 +/- 0.010 63 +/- 10 63 +/- 10
19 19 200 200 20 20 0,020 +/- 0,003 0.020 +/- 0.003 1280 +/- 100 1280 +/- 100
19 19 200 200 50 50 0,040 +/- 0,004 0.040 +/- 0.004 240 +/- 20 240 +/- 20
20 20 200 200 20 20 0,025 +/- 0,002 0.025 +/- 0.002 550 +/- 50 550 +/- 50
20 20 200 200 50 50 0,040 +/- 0,005 0.040 +/- 0.005 240 +/- 20 240 +/- 20
21 21 200 200 20 20 0,025 +/- 0,002 0.025 +/- 0.002 320 +/- 30 320 +/- 30
21 21 200 200 50 50 0,040 +/- 0,005 0.040 +/- 0.005 150 +/- 10 150 +/- 10

Nach der Bestrahlung kam es zu einer schwachen Relaxation der Doppelbrechungswerte von Δn max auf Δn stab , wobei stets After irradiation, there was a weak relaxation of the birefringence values of .DELTA.n max stab at .DELTA.n, always (Δn max -Δn stab )/Δn max <0,05 (An max -Δn stab) / max .DELTA.n <0.05 galt, wenn Tg-T>10K war. was when Tg-T was> 10K. Während dreijähriger Lagerung bei Temperaturen unterhalb von Tg blieben die Δn stab -Werte konstant. During three years of storage at temperatures below Tg the .DELTA.n remained rod-values constant.

Durch mikroskopische Betrachtung konnte qualitativ gezeigt werden, daß die erzeugte Anisotropie über die gesamte bestrahlte Fläche konstant war. By microscopic observation could be demonstrated qualitatively that the anisotropy produced over the entire irradiated area was constant.

Die konoskopische Betrachtung des bestrahlten Films zeigte, daß in der Filmebene eine optische Achse induziert wurde, die senkrecht zur Polarisationsebene des aktinischen Lichtes liegt. The conoscopic observation of the irradiated film showed that an optical axis was induced in the film plane that is perpendicular to the polarization plane of the actinic light.

Beispiel 21 example 21

Zehn nach Ausführungsbeispiel 13 hergestellte amorphe Filme des Polymers 20 wurden unter den im Beispiel 20 beschriebenen Bedingungen mit 10 verschiedenen Richtungen der Polarisationsebene bestrahlt. Ten amorphous films of polymer 20 prepared in accordance with example 13 were irradiated under the conditions described in Example 20 conditions with 10 different directions of the polarization plane. In jedem Falle wurde in den amorphen Filmen eine optische Achse induziert, die senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes lag. In each case an optical axis is induced in the amorphous films, which was perpendicular to the plane of polarization of the excitation light. Der in Bezug auf diese Achse induzierte Betrag der Doppelbrechung war bei ansonsten identischen Bestrahlungsbedingungen unabhängig von der Richtung der Polarisationsebene des Anregungslichtes. The induced with respect to this axis magnitude of the birefringence was independent of the direction of the plane of polarization of the excitation light in otherwise identical irradiation conditions. Dies demonstriert, daß die Richtung der Achsen der optischen Anisotropie durch die Wahl der Polarisationsebene des Anregungslichtes in Bezug auf den Polymerkörper beliebig einstellbar ist. This demonstrates that the direction of the axes of the optical anisotropy can be set arbitrarily by selecting the plane of polarization of the excitation light with respect to the polymer body.

Beispiel 22 example 22

Ein wie im Beispiel 14 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 19 wurde mit dem aufgeweiteten (d = 10 mm), linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 200 mW/cm 2 ) bestrahlt. A as described in Example 14 of prepared 15 micron thick film of the polymer was 19 (10 mm d =), linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 200 mW / cm 2) with the expanded irradiated. Während der Bestrahlung wurde die Doppelbrechung gemessen. During irradiation, the birefringence was measured. Die Bestrahlung wurde jeweils nach einer erzielten Doppelbrechungsänderung von 0,0004 unterbrochen, die Einstellung einer stabilen Doppelbrechung nach schwacher Relaxation abgewartet und anschließend weiter bestrahlt. The irradiation was interrupted in each case after an achieved change in birefringence of 0.0004, waits for the setting of a stable birefringence after weak relaxation and then further irradiated. Nach 100 solcher Schritte wr eine Doppelbrechung von 0,04 erreicht. After 100 such steps wr reaches a birefringence of 0.04. Dies demonstriert, daß das Ausmaß der Orientierung des im Ausgangszustand amorphen Körpers von der Bestrahlungsdauer abhängt und somit beliebig einstellbar ist. This demonstrates that the degree of orientation of the amorphous body in the initial state depending on the irradiation time, and thus be adjusted as desired.

Beispiel 23 example 23

Acht wie im Beispiel 13 beschrieben präparierte 15 µm dicke Filme des Polymers 20 wurden mit dem aufgeweiteten (d = 10 mm), linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm) jeweils 300 s lang bestrahlt. Eight described as in Example 13 prepared 15 microns thick films of the polymer were 20 (10 mm d =), linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm) s long irradiated with the flared respectively 300th Die Laserleistung wurde dabei variiert. The laser power was varied there. Die dabei in den verschiedenen induzierten Doppelbrechungen sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. The thereby induced in the different birefringence are summarized in the following table.

P/mW/cm 2 P / mW / cm 2 1 1 2 2 5 5 10 10 20 20 50 50 100 100 200 200
Δn .DELTA.n 0,0002 0.0002 0,0004 0.0004 0,0008 0.0008 0,002 0,002 0,006 0,006 0,02 0.02 0,04 0.04 0,06 0.06

Dies demonstriert, daß das Ausmaß der Orientierung des im Ausgangszustand amorphen Körpers von der Leistung des Anregungslichtes abhängt und somit beliebig einstellbar ist. This demonstrates that the degree of orientation of amorphous in the initial state body depends on the power of the excitation light and hence can be set arbitrarily.

Beispiel 24 example 24

Zwei wie im Beispiel 14 beschrieben präparierte 15 µm dicke Filme des Polymers 19 wurden mit dem aufgeweiteten (d = 10 mm), linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm) bis zum Erreichen einer induzierten Doppelbrechung von An = 0,02 bestrahlt. Two as described in Example 14 prepared 15 microns thick films of the polymer 19 were mixed with the expanded (d = 10 mm), the linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm) to reach an induced birefringence of An = 0, 02 irradiated. Die Bestrahlung des ersten Filmes erfolgte bei Raumtemperatur (ca. 45 K unterhalb der Glastemperatur). The irradiation of the first film was carried out (about 45 K below the glass transition temperature) at room temperature. Zur Induktion der gewünschten Doppelbrechung war eine Bestrahlungsdauer von ca. 350 Sekunden notwendig. To induce the desired birefringence irradiation time of about 350 seconds was necessary. Der zweite Film wurde unmittelbar nach dem Beginn der Bestrahlung auf 80°C (ca. 10 K über der Glastemperatur) erwärmt. The second film was heated to 80 ° C immediately after the start of irradiation (about 10 K above the glass transition temperature). Die Induktion der gewünschten Doppelbrechung erforderte in diesem Fall nur ca. 70 Sekunden. The induction of the desired birefringence required only 70 seconds in this case. Noch während der Bestrahlung wurde dieser Film wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch die Relaxation nach Beenden der Bestrahlung der im Beispiel 20 beschriebenen entsprach. Even during the irradiation, this film was cooled to room temperature, whereby the relaxation of the similar to that described in Example 20 after completion of the irradiation. Dies demonstriert, daß die optische Anisotropie bei Temperaturen unterhalb der Glastemperatur oder kurzzeitig oberhalb der Glastemperatur eingeschrieben wird und im Glaszustand eingefroren wird. This demonstrates that the optical anisotropy is written at temperatures below the glass transition temperature or for a short time above the glass transition temperature and is frozen in the glass state.

E) Gezielte Modifizierung der optischen Eigenschaften der Polymerkörper als Voraussetzung für eine Nutzung in der digitalen optischen Datenspeicherung E) Targeted modification of the optical properties of the polymer body as a prerequisite for use in digital optical data storage Beispiel 25 example 25

Ein wie im Beispiel 14 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 19 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 1 mm) an zehn verschiedenen Arealen verschieden lange bestrahlt. A as described in Example 14 of prepared 15 micron thick film of the polymer 19 was at room temperature with the linear polarisisierten light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 1 mm) at ten different areas irradiated different lengths. Die induzierte Doppelbrechung wurde gemessen. The induced birefringence was measured. Anschließend wurde der Film über die Glastemperatur erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. The film was then heated above the glass transition temperature and cooled to room temperature. Dann wurde die Bestrahlung unter den gleichen Bedingungen durchgeführt. Then the irradiation was performed under the same conditions. Die jeweils resultierenden Doppelbrechungen wichen für die gleiche Bestrahlungszeit um maximal 2 % des Absolutwertes voneinander ab. Each resulting birefringence avoided for the same exposure time to a maximum of 2% of the absolute value from each other. Dies demonstriert, daß im Polymeren eine reproduzierbare, definierte Doppelbrechung erzeugt wird, die unter Nutzung von zwei in definierter Lage zueinander und zum Polymerfilm befindlichen Polarisatoren zu einem definierten, auslesbaren Kontrast im Vergleich zum unbestrahlten Polymerfilm führt. This demonstrates that a reproducible, defined birefringence is generated in the polymer that results with the use of two mutually in a defined position and located to the polymeric film polarizers at a defined, readable contrast compared to the unirradiated polymer film.

Beispiel 26 example 26

Ein wie im Beispiel 13 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 20 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 1 mm) an zehn verschiedenen Arealen mit zehn verschiedenen Richtungen der Polarisationsebene (10°-Schritte von horizontaler bis zu vertikaler Richtung) jeweils 300 Sekunden lang bestrahlt. A as described in Example 13 of prepared 15 micron thick film of the polymer 20 was treated at room temperature with the linear polarisisierten light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 1 mm) at ten different areas with ten different directions of the plane of polarization (10 ° increments from horizontal to vertical direction) in each case irradiated for 300 seconds. Der Polymerfilm befand sich zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren. The polymer film was located between two crossed polarizers. Die Intensität eines senkrecht durch diese Anordnung strahlenden He/Ne-Lasers wurde gemessen. The intensity of a perpendicular radiant by this arrangement He / Ne laser was measured. Anschließend wurde der Film über die Glastemperatur erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. The film was then heated above the glass transition temperature and cooled to room temperature. Dann wurde die Bestrahlung unter den gleichen Bedingungen wiederholt. Then the irradiation under the same conditions was repeated. Diese Prozedur wurde zehnmal hintereinander durchgeführt. This procedure was carried out ten times in succession. Die nach den verschiedenen Bestrahlungen an den jeweils gleichen Arealen gemessenen Intensitäten des He/Ne-Laserstrahls wichen um maximal 2 % voneinander ab. The measured after the different exposures of the respective same areas intensities of the He / Ne laser beam deviated by a maximum of 2% from each other. Dies demonstriert, daß im Polymeren eine reproduzierbare, definierte Doppelbrechung erzeugt wird, die unter Nutzung von zwei in definierter Lage zueinander und zum Polymerfilm befindlichen Polarisatoren zu einem definierten, auslesbaren Kontrast im Vergleich zum unbestrahlten Polymerfilm und zu mit anderen Polarisationsebenen bestrahlten Arealen führt. This demonstrates that a reproducible, defined birefringence is generated in the polymers to each other with the use of two in a defined position and located to the polymeric film polarizers leads to a defined readable contrast compared to the unirradiated polymer film and irradiated with different planes of polarization areas.

Beispiel 27 example 27

Ein wie im Beispiel 14 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 19 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 1 mm) an zehnmal unterschiedlich lange bestrahlt. A as described in Example 14 of prepared 15 micron thick film of the polymer 19 was at room temperature with the linear polarisisierten light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 1 mm) at ten different lengths irradiated. Nach jeder Bestrahlung wurde die Anisotrope der Absorption UV/Vis-spektroskopisch ermittelt, der Polymerfilm über die Glastemperatur erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. After each exposure, the anisotropic absorption of the UV / Vis spectroscopy was determined, the polymer film is heated above the glass transition temperature and cooled again to room temperature. Dann folgte die nächste Bestrahlung. Then came the next exposure. Die zehn Zyklen wurden dreimal wiederholt. The ten cycles were repeated three times. Es konnte festgestellt werden, daß die gemessene Absorption bei jeder Polarisationsrichtung des Meßstrahls bei gleicher Bestrahlungsdauer maximal um 2 % voneinander abwichen. It was found that the measured absorbance at each polarization direction of the measurement beam with the same irradiation time by a maximum of 2% differed. Die Anisotropie der Absorption wurde mit steigender Bestrahlungsdauer größer. The anisotropy of the absorption was greater with increasing irradiation time. Dieses Anwachsen war in guter Übereinstimmung mit dem Anwachsen der Doppelbrechung bei steigender Bestrahlungszeit (siehe Beispiel 22). This increase was in good agreement with the growth of birefringence with increasing irradiation time (see Example 22). Nach der letzten Bestrahlung wurde der Polymerfilm 6 Monate im Dunkeln bei Raumtemperatur gelagert, ohne daß sich die Absorpitons-Anisotropie signifikant änderte. After the last exposure of the polymer film 6 months was stored in the dark at room temperature without the Absorpitons anisotropy significantly changed. Dies demonstriert, daß in den Polymeren ein reproduzierbarer, definierter, kontinuierlich durchstimmbarer, langzeitstabiler Dichroismus der Absorption erzeugt wird. This demonstrates that a more reproducible, defined continuously tunable long-term stable dichroism of the absorption is produced in the polymers.

Beispiel 28 example 28

Ein wie im Beispiel 13 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 20 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 10 mm) zehnmal mit unterschiedlicher Polarisationsrichtung 300 Sekunden lang bestrahlt. A as described in Example 13 of prepared 15 micron thick film of the polymer 20 was treated at room temperature with the linear polarisisierten light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 10 mm) ten times with different polarization directions irradiated for 300 seconds. Die Polarisationsrichtungen waren die gleichen wie die im Beispiel 26. Nach jeder Bestrahlung wurde die Anisotropie der Absorption UV/Vis-spektroskopisch ermittelt, der Polymerfilm über die Glastemperatur erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. The polarization directions were the same as those in Example 26. After each exposure, the anisotropy of the absorption UV / Vis spectroscopy was determined, the polymer film is heated above the glass transition temperature and cooled again to room temperature. Dann folgte die nächste Bestrahlung. Then came the next exposure. Die zehn Zyklen wurden dreimal wiederholt. The ten cycles were repeated three times. Es konnte festgestellt werden, daß die Beträge der gemessenen Anisotropien der Absorption bei allen 40 Bestrahlungen um maximal 2 % voneinander abwichen. It has been found that the values ​​of the measured anisotropy of absorption for all 40 exposures at most 2% differed. Die Richtung der Maximalabsorption lag jeweils senkrecht zur Polarisationsrichtung des Anregungslichtes, die der Minimalabsorption parallel dazu. The direction of maximum absorption was in each case perpendicular to the polarization direction of the excitation light, the absorption of the minimum parallel thereto. Vor der ersten Bestrahlung und nach dem Erwärmen und anschließenden Abkühlen des Polymerfilms konnte kein Dichroismus nachgewiesen werden. Before the first irradiation, and after heating and subsequent cooling of the polymer film not dichroism could be detected. Dies demonstriert, daß in den Polymeren ein reproduzierbarer, definierter Dichroismus der Absorption erzeugt wird, der in Transmission als definierte Anisotropie der Absorption des Polymerfilms ausgelesen wird und der sich von dem für den unbestrahlten Polymerfilm oder den mit anderen Polarisationsrichtungen bestrahlten Arealen unterscheidet. This demonstrates that a reproducible, defined dichroism of the absorption is produced in the polymers, which is read as a defined anisotropy of the absorption of the polymer film in transmission and which is different from that for the non-irradiated polymer film or the irradiated with other polarization directions areas.

Beispiel 29 example 29

Ein wie im Beispiel 14 beschrieben präparierter 15 µm dicker Film des Polymers 19 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 10 mm) zehnmal mit unterschiedlicher Polarisationsrichtung 300 Sekunden lang bestrahlt. A as described in Example 14 of prepared 15 micron thick film of the polymer 19 was at room temperature with the linear polarisisierten light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 10 mm) ten times with different polarization directions irradiated for 300 seconds. Nach jeder Bestrahlung wurde die induzierte Doppelbrechung gemessen und der Polymerfilm unter dem Mikroskop orthoskopisch und konoskopisch betrachtet. After each exposure, the induced birefringence was measured and the polymer film under the microscope considered orthoscopic and conoscopic. Anschließend wurde der Film über die Glastemperatur erwärmt und wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. The film was then heated above the glass transition temperature and cooled to room temperature. Dann wurde die Bestrahlung unter den gleichen Bedingungen mit um 10° geänderter Polarisationsrichtung wiederholt. Then the irradiation under the same conditions with changed by 10 ° polarization direction was repeated. Der Betrag der Doppelbrechung und das mikroskopische Erscheinungsbild des Films war über die gesamte bestrahlte Fläche konstant. The amount of birefringence and the microscopic appearance of the film was constant over the entire irradiated area. Nach den einzelnen Bestrahlungen unterschieden sich die optische Eigenschaft des Polymerfilms nur durch die Richtung der erzeugten optischen Anisotropie entsprechend der gewählten Richtung der Polarisationsebene des Anregungslichtes. After the individual irradiations, the optical property of the polymer film differ only in the direction of optical anisotropy generated according to the selected direction of the plane of polarization of the excitation light. Dies demonstriert, daß im gesamten Polymerfilm durch einheitliche Bestrahlungsbedingungen eine einheitliche Orientierung erzeugt werden kann. This demonstrates that the entire polymer film having a uniform orientation can be produced by uniform irradiation conditions.

Beispiel 30 example 30

100 verschiedene Stellen eines wie in Beispiel 14 beschrieben präparierten Filmes des Polymers 19 wurden mit dem linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm, P = 100 mW/cm 2 , d = 10 µm) unterschiedlich lange bestrahlt. Were 100 different points of a described in Example 14 prepared of the polymer film 19 with the linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm, P = 100 mW / cm 2, d = 10 micrometers) was irradiated different lengths. Es entstanden Pixel mit unterschiedlichen Werten der Doppelbrechung. It emerged pixels with different values ​​of birefringence. Die Bestrahlungszeiten wurden so gewählt, daß die Δn-Werte resultierenten, die bereits in Beispiel 22 angegeben wurden. The exposure times were chosen so that the .DELTA.n values ​​resultierenten that have already been given in Example 22nd Dies demonstriert, daß durch pixelweise Variation der Bestrahlungsdauer ein hinsichtlich der lokalen Vorzugsorientierung der Seitengruppen strukturierter Film erzeugt wird. This demonstrates that a structured with regard to the local preferred orientation of the side groups film is generated by pixel-wise variation of the irradiation time.

Beispiel 31 example 31

Ein Feld von 8 mal 8 Punkten (Durchmesser jeweils 10 µm) auf einem wie in Beispiel 13 beschrieben präparierten Filme des Polymers 19 wurde mit dem linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm) pixelweise jeweils 300 Sekunden lang bestrahlt. An array of 8 by 8 dots (diameter of each of 10 microns) as described in Example 13 on a prepared films of the polymer 19 was pixel-wise irradiated with the linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm) every 300 seconds. In der ersten Zeile des Feldes wurden die Punkte in der Reihenfolge der Spalten mit einer Leistung von 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 und 200 mW/cm 2 bestrahlt. In the first line of the field the points were in the order of the columns with an output of 1, irradiated 2, 5, 10, 20, 50, 100 and 200 mW / cm 2. In der zweiten Zeile wurde die Reihenfolge 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 1 mW/cm 2 gewählt usw., bis schließlich die einzelnen Spalten der achten Zeile in mit 200, 1, 2, 5, 10, 20, 50 und 100 mW/cm 2 bestrahlt wurden. In the second line of the order 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 was selected 1 mW / cm 2, etc., until eventually each column of the eighth row, in 200, 1, 2, 5, 10 20, 50 and 100 mW / cm were irradiated. 2 Es entstand ein Pixel-Muster, wobei die Doppelbrechung der einzelnen Pixel den im Beispiel 23 angegebenen Werten für die dazugehörige Laser-Leistung entsprach. The result is a pixel pattern, wherein the birefringence of the individual pixels corresponded to the values ​​given in Example 23 for the corresponding laser power. Diese demonstriert, daß durch pixelweise Variation der Bestrahlungsintensität ein hinsichtlich der lokalen Vorzugsorientierung der Seitengruppen strukturierter Film erzeugt wird. This demonstrated that structured film is produced by pixel-wise variation of the radiation intensity with respect to a local preferred orientation of the side groups.

Beispiel 32 example 32

Durch Bestrahlung von zehn Pixeln eines wie in Beispiel 13 beschrieben präparierten Filmes des Polymers 19 mit Licht (λ = 488 nm, P = 100 mW/cm 2 , T irr = 300 s) jeweils unterschiedlicher Polarisationsrichtung in Bezug auf die Probe (0° bis 90° in Schritten zu 10°) wurden Pixel mit verschiedener Vorzugsrichtung in der Filmebene erzeugt, welche bei orthoskopischer Betrachtungsweise für Auslöschung und Verstärkung ein unterschiedliches, ihrer Orientierung entsprechendes Verhalten gegenüber der Drehung zwischen den Polarisatoren zeigten. By irradiation of ten pixels of a described in Example 13 prepared film of the polymer 19 with light (λ = 488 nm, P = 100 mW / cm 2, T irr = 300 s) each having a different direction of polarization with respect to the sample (0 ° to 90 ° in steps of 10 °) pixels have been generated by different preferred direction in the film plane, which showed a different, corresponding to their orientation behavior against the rotation between the polarizers at orthoscopic approach for cancellation and gain. Dies demonstriert, daß durch pixelweise Variation der Polarisationsrichtung des Anregungslichtes ein hinsichtlich der lokalen Vorzugsorientierung der Seitengruppen struktuierter Film erzeugt wird. This demonstrates that a struktuierter with respect to the local preferred orientation of the side groups film is generated by pixel-wise variation of the polarization direction of the excitation light.

Beispiel 33 example 33

Alle in den Beispielen 20 bis 32 durch Bestrahlung erzeugten anisotropen Orientierungsverteilungen konnten durch ein Erwärmen der Polymere über die Glastemperatur und anschließendes Abkühlen (amorphe Polymere) bzw. Erwärmen über den Klärpunkt und schlagartiges Abkühlen unter die Glastemperatur (flüssigkristalline Polymere) beseitigt werden. All in Examples 20 and 32 anisotropic orientation distributions generated by irradiation could be eliminated by heating the polymer above the glass transition temperature and then cooling (amorphous polymers) and heated above the clearing point and sudden cooling to below the glass transition temperature (liquid crystalline polymers). Nach dieser Behandlung unterschieden sich die Polymerkörper hinsichtlich ihrer spektroskopischen und mikroskopischen Eigenschaften nicht mehr vom Zustand vor der Bestrahlung. After this treatment, the polymer body no longer distinguished from the state before irradiation with respect to their spectroscopic and microscopic characteristics. Von den im Beispiel 32 erzeugten Pixel wurde jeder zweite durch Erwärmen mittels Bestrahlung durch einen CO 2 -Laser (λ = 1060 nm, P = 1 W/cm 2 , t irr = 5 s) beseitigt. From the produced in Example 32 pixels every second by heating by means of irradiation by a CO 2 laser was (λ = 1060 nm, P = 1 W / cm 2, irr t = 5 s) removed. Das Resultat war ein einheitlich isotroper Film mit den fünf nicht mit dem CO 2 -Laser bestrahlten doppelbrechenden Pixeln. The result was a uniform isotropic film with the five non-irradiated with the CO 2 laser birefringent pixels. Dies demonstriert, daß die Gesamtheit der erzeugten Orientierungen oder einzelne Pixel durch flächiges oder lokales Erwärmen, wobei die benötigte Energie entweder direkt oder mittels einer geeigneten Lichtquelle zugeführt wird, beseitigt werden und somit der Ausgangszustand wiederhergestellt wird. This demonstrates that all of the orientations generated or individual pixels are eliminated by-area or local heating, wherein the required energy is supplied either directly or by means of a suitable light source, and thus, the initial state is restored.

Beispiel 34 example 34

Die nach der in Beispiel 33 beschriebenen Bestrahlung nicht mit dem CO 2 -Laser gelöschten Pixel, welche wie im Beispiel 32 beschrieben hergestellt worden waren, wurden mit dem unpolarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasesrs (λ = 488 nm, P = 300 mW/cm 2 , t irr = 300 s) bestrahlt. The non-erased by the method described in Example 33, the irradiation with the CO2 laser pixels, which had been prepared as described in Example 32 were obtained with the unpolarized light beam from an Ar + -Lasesrs (λ = 488 nm, P = 300 mW / cm 2, irr t = 300 s) irradiated. Nach dieser Bestrahlung zeigten die Pixel bei senkrechter Durchstrahlung keine doppelbrechenden Eigenschaften. After this exposure, the pixel showed no birefringent properties in vertical irradiation. Dies demonstriert, daß durch Bestrahlung mit unpolarisiertem aktinischem Licht primär erzeugte Vorzugsrichtungen aufgehoben und der Film entlang der Normalen wieder optisch isotrop wird. This demonstrates that abolished by irradiation with non-polarized actinic light generated primarily preferred directions and the film along the normal is again optically isotropic.

Beispiel 35 example 35

Ein wie in Beispiel 13 beschrieben präparierter 15µm dicker Film des Polymers 20 wurde bei Raumtemperatur mit dem linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 10 mm) 300 Sekunden lang bestrahlt. A as described in Example 13 of prepared 15 .mu.m thick film of the polymer 20 was treated at room temperature with the linearly polarized light beam of an Ar + laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2, d = 10 mm) was irradiated for 300 seconds. Auf diese Weise wurde eine Doppelbrechung von 0,04 induziert. In this way, a birefringence of 0.04 was induced. Die im Polymerfilm erzeugte optische Achse lag senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes. The optical axis generated in the polymer film was perpendicular to the plane of polarization of the excitation light. Danach wurde die Polarisationsebene des Anregungslichtes um 45° gedreht und wiederum 300 Sekunden bestrahlt. Thereafter, the plane of polarization of the excitation light has been rotated by 45 ° and in turn irradiated 300 seconds. Es wurde eine Doppelbrechung von 0,04 induziert, wobei die erzeugte optische Achse senkrecht zur Polarisationsebene des Anregungslichtes lag, also im Vergleich zum Resultat der ersten Bestrahlung um 45° gedreht wurde. It was induced birefringence of 0.04, wherein the optical axis generated was perpendicular to the plane of polarization of the excitation light, so in comparison with the result of the first irradiation at 45 ° was rotated. Nun wurde die Polarisationsebene des Anregungslichtes wiederum um 45° im gleichen Richtungssinn gedreht und erneut 300 Sekunden bestrahlt. Now, the plane of polarization of the excitation light was again rotated by 45 ° in the same direction and irradiated 300 seconds again. Das Ergebnis war eine Doppelbrechung von 0,04, wobei die erzeugte optische Achse senkrecht zu der nach der ersten Bestrahlung induzierten lag. The result was a birefringence of 0.04, wherein the optical axis perpendicular to the generated was induced after the first irradiation. Durch dreimaliges Drehen der Polarisationsebene des Anregungslichtes um jeweils 30° gefolgt von einer jeweils 300 Sekunden langen Bestrahlung wurde die optische Achse des Polymerfilms über zwei Zwischenstufen wieder in die Lage nach der ersten Bestrahlung gebracht. Three times to rotate the plane of polarization of the excitation light by 30 ° followed by every 300 seconds of irradiation, the optical axis of the polymer film via two intermediate stages was brought back in the position after the first irradiation. Die gleichen Schritte wurden nun bei konstanter Richtung der Polarisationsebene des Anregungslichtes durch Drehen des Polymerfilms um eine Achse parallel zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes wiederholt. The same steps were then repeated with a constant direction of the plane of polarization of the excitation light by rotating the polymer film about an axis parallel to the propagation direction of light. Beide Vorgehensweisen führten zu identischen Ergebnissen. Both methods gave identical results. Dies demonstriert, daß durch erneute Bestrahlung mit Licht der gleichen Quelle jedoch veränderter Polarisationsebene oder durch Veränderung der Lage des Polymerfilms in Bezug auf die Polarisationsebene des Einschreiblichtes zwischen verschiedenen Vorzugsrichtungen wiederholt geschaltet und somit die optische Anisotropie modifiziert werden kann. This demonstrates that repeatedly switched by renewed irradiation with light of the same source, however, altered plane of polarization, or by changing the position of the polymer film with respect to the polarization plane of the Einschreiblichtes between various preferential directions and thereby an optical anisotropy can be modified.

Beispiel 36 example 36

100 verschiedene Stellen eines wie in Beispiel 14 beschrieben präparierten Filmes des Polymers 20 wurden mit dem linear polarisierten Lichtstrahl eines Ar + -Lasers (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 , d = 10 µm) unterschiedlich lange bestrahlt. 100 different points of a described in Example 14 prepared film of the polymer were 20 with the linearly polarized light beam of an Ar + laser irradiated (λ = 488 nm 10 microns P = 100 mW / cm 2, d =) of different lengths. Es entstanden Pixel mit unterschiedlichen Werten der Doppelbrechung. It emerged pixels with different values ​​of birefringence. Die Bestrahlungszeiten wurden so gewählt, daß für den 15 µm dicken Film 100 diskrete Werte der Phasenverschiebung für Licht der Wellenlänge 632,8 nm resultierten, die im Bereich zwischen völliger Auslöschung und völliger Transparenz für die Probe zwischen gekreuzten Polarisatoren lagen. The exposure times were chosen so that 100 discrete values ​​of phase shift for light of wavelength 632.8 nm for the resulting 15 micron thick film, which were in the range between complete extinction and complete transparency for the sample between crossed polarizers. Ein Abtasten des Polymerfilms mit dem Strahl des He/Ne-Lasers ergab für die einzelnen Pixel die Intensitäten 0,01 I 0 , 0,02 I 0 , 0,03 I 0 , .... 0,98 I 0 , 0,99 I 0 , I 0 , wobei I 0 die gemessene Intensität des Lasers nach dem Passieren des amorphen Films zwischen parallelen Polarisatoren ist. A sampling of the polymer film with the beam of the He / Ne laser intensities gave the 0.01 I 0, I 0 0.02 0.03 I 0 for the individual pixels, .... 0.98 I 0, 0, 99 I 0, I 0, where I 0 is the measured intensity of the laser after passing through the amorphous film between parallel polarizers. Dies demonstriert, daß in einem Pixel bis zu 100 verschiedene auslesbare Graustufen reproduzierbar eingeschrieben werden können. This demonstrates that in a pixel up to 100 different readable grayscale can be written reproducible.

Beispiel 37 example 37

Zur pixelweisen Strukturierung wurde ein wie in Beispiel 13 hergestellter Film des Polymers 19 an zehn verschiedenen Punkten mit einem auf 100 µm verjüngten Laserstrahl (λ = 488 nm; P = 200 mW/cm 2 ) für eine jeweils konstante Zeit (t irr = 300 s) belichtet. To pixel structurant was a prepared as in Example 13 Film of the polymer 19 at ten different points with a micron to 100 tapered laser beam (λ = 488 nm; P = 200 mW / cm 2) (for each constant time t irr = 300 s ) exposed.

Dies führten zu zehn Pixeln mit identischen Werten der Doppelbrechung, die bei orthoskopischer und konoskopischer Betrachtung ein gleichartiges Verhalten bei der Drehung zwischen gekreuzten Polarisatoren zeigten. This resulted in ten pixels with identical values ​​of birefringence which showed a similar behavior during rotation between crossed polarizers at orthoscopic and conoscopic viewing.

F) Speicherung bildhafter Informationen F) storage of pictorial information Beispiel 38 example 38

Eine bildhafte Informationsspeicherung mittels einer Testmaske erfolgte in einem wie in Beispiel 13 beschrieben hergestellten Film des Polymers 1 und in einem wie in Beispiel 16 beschrieben hergestellten Film des Polymers 20. A pictorial information storage means of a test mask was carried out in a prepared as described in Example 13 of the polymer film 1 and in a prepared as described in Example 16 of the polymer film 20th

Die Testmaske (Linienpaarmuster) wurde hierzu auf dem Polymerpräparat fixiert, so daß es homogen auflag (Kontaktübertragung). The test mask (line pair pattern) was this fixed on the polymer preparation, so that it rested homogeneous (contact transfer).

Die Speicherung der in der Maske enthaltenen bildhaften Informationen erfolgte durch Bestrahlung mit linear polarisiertem aktinischem Licht eines Ar + -Ionenlaser (λ = 488 nm; P = 100 mW/cm 2 ), dessen Strahl zur bildhaften Orientierung derart aufgeweitet wurde, daß die Musterfläche homogen ausgestrahlt wurde. Storing the pictorial information contained in the mask was carried out by irradiation with linearly polarized actinic light, an Ar + ion laser (λ = 488 nm; P = 100 mW / cm 2), the beam has been expanded to the pictorial orientation such that the pattern area homogeneously was broadcast.

Die Bestrahlungszeit betrug 3 Minuten, die Filmtemperatur lag 10 K unterhalb des jeweiligen Glasübergangs. The irradiation time was 3 minutes, the film temperature was 10 K below the respective glass transition.

Nach der Bestrahlung wurde die in den Film eingeschriebene Information unter dem Polarisationsmikroskop betrachtet. After irradiation, written in the film information was observed under a polarizing microscope. Eine Auflösung von 2 µm war problemlos möglich. A resolution of 2 microns was no problem.

Beispiel 39 example 39

Eine bildhafte Informationsspeicherung erfolgte wie in Beispiel 38 mit dem Unterschied, daß an Stelle der Testmaske ein Photonegativ verwendet wurde. A pictorial information storage was carried out as in Example 38 with the difference that in place of the test mask a photographic negative was used.

Die eingeschriebenen Bilder wurden zwischen gekreuzten Polarisatoren als Negativ (analog der Vorlage) und zwischen parallelen Polarisatoren als Positiv sichtbar. The written images were visible between crossed polarizers as negative (similar to the original) and between parallel polarizers as positive. Entsprechend der Vorlage weist die eingeschriebene Information eine kontinuierliche Grauskala auf. According to the document the written information has a continuous gray scale. Das zeigt, daß je nach einwirkender Strahlungsdosis jeder beliebige Wert der Doppelbrechung zwischen 0 und Δn max einstellbar ist. This shows that, depending on the radiation dose acting any value of birefringence between 0 and .DELTA.n max is adjustable.
Die eingeschriebenen Bilder sind seit über einem Jahr stabil. The registered images are stable for over a year.

G) Herstellung anisotroper optischer Komponenten G) Production of anisotropic optical components Beispiel 40 example 40

Zur Erzeugung von passiven anisotropen optischen Komponenten wurde ein Präparat des Polymers 20 verwendet, das wie unter Beispiel 14 beschrieben präpariert wurde (Schichtdicke 10 µm). For the production of passive optical components anisotropic a preparation of polymer 20 was used, which was prepared as described in Example 14 (coating thickness 10 microns).

Bestrahlt wurde mit dem linear polarisierten aufgeweiteten Strahl eines Ar + -Ionenlasers (P = 100 mW/cm 2 ) und zwar so lange, bis die durch die lichtinduzierte Orientierung des amorphen Films erzeugte Doppelbrechung bei 633 nm eine Phasenverschiebung von λ/4 oder λ/2 bewirkt. Was irradiated with the linearly polarized expanded beam of Ar + -Ionenlasers (P = 100 mW / cm 2) for as long until the birefringence produced by the light-induced orientation of the amorphous film at 633 nm, a phase shift of λ / 4 or λ / 2 causes.

So konnte die Lage der Polarisationsebene des linear polarisiertem nichtaktinischen Lichtes um 90° gedreht werden (λ/2) bzw. aus linear polarisiertem Licht circular polarisiertes erzeugt werden (λ/4). Thus, the position of the polarization plane of the linearly polarized nonactinic light was rotated by 90 ° (λ / 2) or circularly polarized light from linearly polarized be generated (λ / 4). Diese Ergebnisse wurden durch Intensitätsmessungen am Analysator überprüft. These results were verified by intensity measurements on the analyzer.

H) Meßprinzipien H) measuring principles Beispiel 41 example 41

Die in den Ausführungsbeispielen 20 bis 26, 29 bis 31, 35 und 38 erzeugten Anisotropien der Polymerfilme wurden während der Bestrahlung durch Messung der Phasenverschiebung detektiert, die der Strahl eines He/Ne-Lasers (P = 1 mW/cm 2 , λ = 633 nm, Strahlendurchmesser d = 0,5 mm) bei senkrechter Transmission durch den Film erleidet. The anisotropies of the polymer films produced in Embodiments 20 to 26, 29 to 31, 35 and 38 were detected during the irradiation by measuring the phase shift of the beam of a He / Ne laser (P = 1 mW / cm 2, λ = 633 nm, d = 0.5 mm) suffers beam diameter with vertical transmission through the film. Die Polarisationsebene des Meßlichts bildete die Winkelhalbierende zwischen den beiden Hauptachsen der erzeugten Anisotropie. The plane of polarization of the measuring light formed the bisector between the two main axes of the anisotropy generated.

Die Messung der Intensität des Meßstrahls erfolgte nach dem Passieren eines Analysators für jeweils vier Polarenstellungen (0° und 90° sowie +/- 45°). The measurement of the intensity of the measuring beam was carried out after passing through an analyzer for four polar positions (0 ° and 90 ° and +/- 45 °). Aus den gemessenen Intensitäten wurden aus Lichtstreuung resultierende Intensitätsverluste eliminiert und die Phasenverschiebung und die Doppelbrechung mit Hilfe der Fresnell'schen Gleichung berechnet. From the measured intensities resulting intensity losses were eliminated from light scattering and calculates the phase shift and the birefringence using the Fresnell'schen equation.

Beispiel 42 example 42

Die nach den Ausführungsbeispielen 38 und 39 in den Polymerfilmen gespeicherten bildhaften Informationen (Testmaske, Photonegativ) wurden mit nichtaktinischem linear polarisierten Licht eines aufgeweiteten He/Ne-Lasers (λ = 633 nm, P = 10 -3 mW/cm 2 ) nach dem Passieren eines Analysators flächig auf einen Schirm abgebildet. The according to the embodiments 38 and 39 stored in the polymer films pictorial information (test mask, photographic negative) were treated with nichtaktinischem linearly polarized light of an expanded He / Ne laser (λ = 633 nm, P = 10 -3 mW / cm 2) after passing an analyzer area displayed on a screen.

Je nach der Stellung der Polaren zueinander (0° oder 90°) ließ sich das Positiv- oder Negativbild der Maske bzw. des Photos erzeugen. Depending on the position of the polar to one another (0 ° or 90 °) could be generate the positive or negative image of the mask or of the pictures.

I) Zyklische Reversibilität I) Cyclic reversibility Beispiel 43 example 43

In einem entsprechend Beispiel 13 hergestellten und nach Beispiel 29 flächig orientierten Film des Polymers 10 wurde durch Bestrahlung mit einem Argon-Ionen-Laser (λ = 488 nm, P = 200 mW/cm 2 , t = 90 s) mit jeweils 90° gedrehter Polarisationsebene die Brechungsindexanisotropie bezogen auf ein feststehendes Koordinationssystem zyklisch zwischen -0,01 und +0,01 geschaltet. Prepared in accordance with Example 13 and surface oriented according to Example 29 Film of the polymer 10 was cured by irradiation with an argon ion laser (λ = 488 nm, P = 200 mW / cm 2, t = 90 s) each having 90 ° rotated polarization plane of the refractive index anisotropy with respect to a fixed coordinate system cycled between -0.01 and +0.01. Der zeitliche Verlauf der Phasenverschiebung und die Maximal- bzw. Minimalwerte der Transmission des He/Ne-Lasers durch die Anordnung Polarisator-Film-Analysator war über 150 Zyklen mit einer Abweichung unter 5 % reproduzierbar. The time course of phase shift and the maximum and minimum values ​​of the transmittance of the He / Ne laser by the arrangement of polarizer film analyzer was about 150 cycles with a deviation less than 5% reproducible.

Die Bestrahlung wurde in einem weiteren Experiment während eines Zyklus an einer Stelle unterbrochen, an der der Film keine Doppelrechung zeigte. The irradiation was interrupted in another experiment during a cycle at a point at which the film showed no double statement. Dies ist gleichbedeutend mit einer photonischen Löschung der gespeicherten Information. This is equivalent to a photonic erasure of the stored information.

Wurde die Bestrahlung nach einer solchen Unterbrechung mit einer um 90° gedrehten Polarisationsebene des aktinischen Lichtes wieder aufgenommen, konnte die Doppelbrechung wieder erreicht werden, die der Film vor der vorhergehenden Bestrahlung zeigte (0,01 bzw. -0,01). When the irradiation by such an interruption resumed with a 90 ° rotated plane of polarization of the actinic light, the birefringence could be reached again, which showed the film before the previous irradiation (0.01 and -0.01).

Dies beweist eine hohe zyklsiche Reversibilität der beanspruchten Systeme und zeigt die Möglichkeit zur Realisierung reversibler optischer Datenspeicher und optisch schaltbarer anisotroper optischer Komponenten auf der Grundlage dieser Systeme. This proves a high zyklsiche reversibility of the claimed systems and shows the possibility of realizing reversible optical data storage and optical switchable anisotropic optical components on the basis of these systems.

K) Andere aktinische Lichtquellen K) Other actinic light sources Beispiel 44 example 44

Ein flächiges Orientieren der amorphen Polymerfilme entsprechend Beispiel 29 wurde auch durch Bestrahlung mit dem linear polarisierten Licht einer Quecksilberlampe (λ = 365 nm) realisiert. A planar orientation of the amorphous polymer films according to Example 29 has also been realized by irradiation with linearly polarized light from a mercury lamp (λ = 365 nm).

Beispiel 45 example 45

Ein pixelweises Orientieren der amorphen Polymerfilme entsprechend Beispiel 33 und ein zyklisches Schalten der Pixel zwischen verschiedenen Orientierungszuständen entsprechend Beispiel 43 wurde durch Bestrahlung im Polarisationsmikroskop (100 W Halogenlampe als aktinische Strahlungsquelle) unter Verwendung eines Steilkantenfilters für den UV-Anteil realisiert. A pixel-wise orientation of the amorphous polymer films in accordance with Example 33 and a cyclic switching of the pixels between different orientation states according to Example 43 was cured by irradiation under a polarizing microscope (W halogen lamp as an actinic radiation source 100) is realized using a long-pass cutoff filter for the UV component.

L) Lichtsensitivität der Polymere L) light sensitivity of the polymers Beispiel 46 example 46

Zur Einschätzung der Sensitivität der Polymere wurden ein nach Beispiel 14 präparierter Film der Polymere 10 und 11 und ein nach Beispiel 13 präparierter Film des Polymers 12 solange mit dem linear polarisierten Licht eines Ar + -Ionen-Lasers (λ = 488 nm; P = 250 mW/cm 2 ) bestrahlt, bis das Licht des He/Ne-Lasers eine Phasenverschiebung von Δf = π/6 erlitt. To assess the sensitivity of the polymers a prepared according to Example 14 Film of the polymers 10 and 11 and a prepared according to Example 13 of the polymer film 12 as long (with the linearly polarized light of an Ar + ion laser were λ = 488 nm; P = 250 mW / cm 2) is irradiated, to the light of the He / Ne laser suffered a phase shift .DELTA.f = π / 6th Die dazu notwendigen Zeiten wurden gemessen und sind in der folgenden Tabelle mit den daraus resultierenden Energiedosen zusammengestellt. The necessary times were measured and are summarized in the following table with the resultant energy doses.

Polymer polymer 10 10 11 11 12 12
t(π/6)/s t (π / 6) / s 10,5 10.5 5,3 5.3 2,3 2.3
E=t P/Jcm -2 E = t P / Jcm -2 2,6 2.6 1,3 1.3 0,6 0.6

Beispiel 47 example 47

Zur weiteren Beurteilung der Sensitivität der Polymere wurde ein Verfahren benutzt, welches zu Daten führt, die zur Charakterisierung der Sensitivität von üblichen fotographischen Filmen herangezogen werden. To further assess the sensitivity of the polymers, a method was used which leads to data that is used to characterize the sensitivity of conventional photographic films. Dieses Verfahren berücksichtigt die spezifischen Effekte, die der photographischen Nutzbarkeit der beanspruchten Polymere zugrund liegen und unterscheidet sich somit von dem für herkömmliche Filme benutzten. This method takes into account the specific effects are the photographic utility of the claimed polymers and destruction the thus differs from that used for conventional films.

Dazu wurden die in Beispiel 46 untersuchten Polymerfilme unter den dort beschriebenen Bedingungen bis zu einer Phasenverschiebung von π/2 bestrahlt. For this purpose, the examined in Example 46. Polymer films were irradiated under the conditions described there to a phase shift of π / 2. Die Transmission des He/Ne-Lasers durch das System Polarisator-Polymerfilm-Analysator (Polarisator und Analysator gekreuzt; Polarisationsrichtung des Einschreib-Lichtes ist die Winkelhalbierende) wurde gemessen und ihr dekadischer Logaritmus (log I/I o ) gegen den dekadischen Logaritmus der Energiedosis (log E) aufgetragen. The transmittance of the He / Ne laser through the system polarizer-polymer film analyzer (crossed polarizer and analyzer, the direction of polarization of the write-in light is the bisecting line) was measured and its decadic logarithm (log I / I o) from the decadic logarithm of the energy dose (log e) is applied. Vor der Bestrahlung betrug log (I/I o ) E=O =-2. Before the irradiation was log (I / I o) E = O = -2. Dieser Wert wird bei der Beurteilung fotografischer Filme als Grauschleier bezeichnet. This value is referred to in the assessment of photographic films as a gray haze. Den gleichen Wert ergab auch eine Messung der Intensität ohne einen zwischen den Polarisationsfolien befindlichen Polymerfilm. The same value also showed a measurement of the intensity without a located between the polarizing films polymer film. Er wird somit durch die Qualität (Polarisationsgrad) dieser Folien bestimmt. He is thus determined by the quality (degree of polarization) of these films.

Im Verlauf der Bestrahlung stieg log (I/I o ) nahezu linear auf 0 an. In the course of irradiation increased log (I / I o) almost linearly to 0 at. Es wurde nun die Energie bestimmt, die nötig war, um eine über dem Rauschen liegende Veränderung von log (I/I o ) zu erzeugen. The energy it has been now determined that was needed to produce a temperature above the noise variation of log (I / I o). Definitionsgemäß ist dies eine Veränderung von {log(I/I o )} E=O auf {log(I/I o )} E=O + 0,1. By definition this is a change of {log (I / I o)} E = O to {log (I / I o)} E = O + 0.1. Diese Energiedosis H* wird bei der sensitometrischen Prüfung fotografischer Filme zur Berechnung der Sensitivität S=1/H* benutzt. This energy dose H * is used in the sensitometric testing of photographic films for calculation of the sensitivity S = 1 / H *. In der folgenden Tabelle sind für die drei untersuchten Polymere die Werte von H* und S zusammengestellt. In the following table the values ​​of H and S * are summarized for the three polymers examined.

Polymer polymer 10 10 11 11 12 12
H*[Jcm -2 ] H * [J cm -2] 0,59 0.59 0,40 0.40 0,19 0.19
S[cm 2 J -1 ] S [cm 2 J -1] 1,7 1.7 2,5 2.5 5,2 5.2

Claims (13)

  1. A flat material made from a polymer with a backbone and side groups branching off the backbone (side group polymer), which polymer has the following structural features (1) to (3):
    (1) the side group polymer contains at least one photoinducibly configuration-changing side group;
    (2) the side group polymer contains at least one permanently conformationally anisotropic side group with high anisotropy of molecular polarisability which differs from (1);
    (3) the side group polymer contains flexible spacer groups between the backbone and the side groups (1) and (2) ;
    characterised in that the flat material in the glassy state of the side group polymers is optically isotropic, transparent, non-scattering and amorphous before irradiation and, after irradiation, is transparent and durably birefringent and dichroic due to a reversible, photoinduced alignment of the side groups (1) and (2) in the glassy state.
  2. A flat material according to claim 1 which has at least one further structural feature (4) selected from the group (a) to (g) :
    (a) at least two kinds of spacer groups (3) of differing length are incorporated;
    (b) at least some of the spacer groups (3) have heteroatoms;
    (c) at least some of the spacer groups (3) are branched;
    (d) at least some of the side groups (1) or (2) are branched;
    (e) at least some of the side groups (1) or (2) are terminated with branched end groups;
    (f) at least some of the monomer units of the side group polymer do not form liquid crystalline phases;
    (g) the side group polymer contains further side groups (5) which do not exhibit permanent conformational anisotropy.
  3. A flat material made from a side group polymer according to claim 1, characterised in that the backbone of the side group monomers is formed of monomers bearing the side groups (1) via spacer groups (3), of monomers bearing the side groups (2) via spacer groups (3) and optionally further monomers.
  4. A flat material made from a side group polymer according to claim 3, characterised in that the proportion of monomers with side group (1) is 10 to 80 mol%, the proportion of monomers with side group (2) is 20 to 90 mol% and the proportion of further monomers is 0 to 50 mol%.
  5. A flat material made from a side group polymer according to claim 1, characterised in that the backbone is a poly(meth)acrylate, a polysiloxane, a poly-α-oxirane, a polyether, a polyamide, a polyurethane, a polyester or a polycarbonate, the side group (1), including the flexible spacer group (3), corresponds to the formula (I) and the side group (2), including the flexible spacer group (3), corresponds to the formula (II): -S1-Q1-P-X1 -S2-Q2-M-X2 in which
    S1, S2
    mean a spacer group,
    Q1, Q2
    mean -O-, -CO-O-, -O-CO-, -CO-NR1-, -NR1-CO- or -NR1-,
    P
    means a photoinducibly configuration-changing group,
    M
    means a permanently conformationally anisotropic group differing from P,
    X1, X2
    mean a terminal substituent and
    R1
    means hydrogen or C1-C4 alkyl.
  6. A flat material made from a side group polymer according to claim 5, characterised in that
    S1, S2
    mean a group -(CH2)n-, optionally interrupted with -O-, -NH- or -Si(R5)2-,
    n
    means 2 to 14,
    P
    means -Ar(N=N-Ar)m-, -ArN=CR2-Ar-, -Ar-CR2=N-Ar-, -Ar-CR2=CR3-COOR4, -AR-(CH=CH-Ar)m, -ArCR2=CR3-Ar, -Ar-CR2=CR3-COR4 or -Ar-CR2=CR3-cyclohexyl,
    R2, R3, R4
    mean H, C1-C4 alkyl, CN, OR2, COOR4, halogen, NO2 or N(R5),
    R5
    means H or C1-C4 alkyl,
    Ar
    means an optionally substituted aromatic ring system with 5 or 6 ring members,
    m
    means 1 or 2,
    M
    means a derivative of cholesterol or cholestane or one of the groups -Ar-Ar-, -Ar-Y-Ar-, -Ar-Y-Alk-, -Alk-Y-Ar-, -Alk-Ar- or -Ar-Alk-,
    Y
    means -CO-O-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -N=CH-, -CH=N-, -N-NO-, -C(R5)2-, -C(R5)2-C(R5)2-, -O- or -NR1-,
    Alk
    means an unbranched, branched or cyclic, optionally substituted, optionally olefinically unsaturated aliphatic group with 1 to 14 C atoms,
    X1, X2
    mean hydrogen, CN, Alk, Y-Alk, aryl, Y-Ar, -N(Alk)2, halogen or NO2.
  7. A flat material made from a side group polymer according to claim 5, characterised in that the backbone is a poly(meth)acrylate,
    P
    means -Ar-(N=N-Ar)m, -Ar-CR2=CR3-Ar- or -Ar-CR2=CR3-COOR4,
    M
    means a residue of a biphenyl, benzoic acid anilide or a benzoic acid phenyl ester,
    X1, X2
    mean H, CN, C1-C8 alkyl, C1-C8-alkoxy, C5-C7 cycloalkoxy, phenyl, phenoxy, C1-C4 dialkylamino or nitro.
  8. A flat material made from a side group polymer according to claim 1, characterised in that the side group polymers has a glass transition temperature Tg of ≥40°C.
  9. A flat material made from a side group polymer according to claim 1, characterised in that weak interactive forces arise between side groups (1) and (2) which are sufficient to ensure that a photoinduced configuration change of side group 1 brings about an identically directed reorientation of side group 2.
  10. A flat material according to claim 9, wherein the photoinduced configuration change of side group 1 and the identically directed reorientation of side group 2 bring about a change in birefringence of Δn = 0.01 to 0.2.
  11. A flat material according to claim 1, produced by casting an isotropic melt of a side group polymer according to claim 1 and cooling at a rate of > 100 K/min.
  12. A process for generating and modifying ordered states and for modulating the optical properties of the flat materials according to claims 1 to 10, characterised in that light acts upon the flat materials.
  13. A process according to claim 12, wherein, depending on the effect to be achieved, the light is linearly or circularly polarised or unpolarised light of a wavelength range absorbed by side group (1).
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